Generalidades sobre las roturas de pistones
En el servicio del motor se pueden producir roturas de pistón por una rotura violenta o una rotura por fatiga.
Una rotura violenta (Fig. 1) siempre es provocada por una partícula extraña, que colisiona con el pistón durante el funcionamiento. Las partículas extrañas pueden ser partes arrancadas de la biela, del cigüeñal, de las válvulas o algo semejante. También si penetra agua o combustible en los cilindros, se puede producir una rotura violenta del pistón.
Las superficies agrietadas de una rotura violenta aparecen de color gris, no están trituradas y no muestran líneas reticuladas. El pistón se parte de forma brusca sin evolución de la rotura.
En caso de una rotura por fatiga (Fig. 2) en la superficie agrietada aparecen líneas reticuladas, que muestran la salida y la partida escalonada de la rotura. Las superficies agrietadas a menudo se han triturado a brillante. La causa de una rotura por fatiga es la sobrecarga del material del pistón.
Las sobrecargas aparecen por:
- combustión detonante,
- fuertes sacudidas del pistón, p. ej. cuando la cabeza del pistón golpea contra la culata,
- fallos del material,
- juego de la falda demasiado grande.
Las deformaciones del pistón demasiado grandes por sobrecarga (doblamiento y deformación oval) provocan grietas del buje o grietas en el apoyo. Además, las roturas por fatiga pueden estar provocadas por fisuras por la tensión del calor en las cabezas de los pistones.
Rotura de pistón en la bancada de bulón
Descripción
- Formación de una grieta hasta la cabeza del pistón. Consecuencia: craqueo del pistón en dos partes (Fig. 1).
- Grieta en el buje causada por la fatiga en el eje central del agujero del bulón (Fig. 2 y 3).
Dictamen
Las grietas en el buje causadas por la fatiga se generan por la sobrecarga mecánica. Debido a la continua sobrecarga del material del pistón a menudo se producen esfuerzos que resultan de la flexión alternante y la fatiga del material. Una falta de alimentación de aceite provoca una rotura: una grieta en la bancada de bulón progresa con carga normal. Como consecuencia, el pistón se craquea.
Posibles causas
- Fallas de combustión, especialmente combustión detonante por encendido retardado.
- Uso excesivo o inapropiado de medios auxiliares para arrancar durante el arranque en frío.
- El cilindro se ha llenado con agua, combustible o aceite con el motor parado (impacto líquido).
- Aumento de potencia (p. ej. Chiptunung) usando el pistón de serie.
- Bulón del pistón incorrecto o con reducción de peso. Por medio de la deformación oval del bulón del pistón se sobrecarga la suspensión del bulón.
Rotura de pistón por contacto de la cabeza del pistón contra la culata
Descripción
- Huellas de golpes en la cabeza del pistón (Fig. 1), en la superficie refrentada plana de la culata en ambas válvulas (sin Fig.).
- Rotura en la dirección del pistón, debido a sacudidas y a la aplicación de fuerza.
- La falda del pistón se ha partido en la ranura inferior del rascador de aceite, las superficies agrietadas tienen las características de una rotura por fatiga (Fig. 2).
Dictamen
La causa es una rápida consecución de fuertes impactos al golpear la consecuencia contra la culata. El pistón recibe tal sacudida que se producen grietas. Además, el pistón se ladea en el cilindro y golpea con su falda contra la pared del cilindro. En pistones con un segmento rascador de aceite inferior (Fig. 2) a menudo se parte la falda en la ranura inferior del rascador de aceite.
Posibles causas
- Un juego demasiado grande en el cojinete de la biela o un cojinete de la biela desgastado, sobre todo en relación con sobrevelocidades demasiado fuertes al circular cuesta abajo.
- Intersticio demasiado pequeño (distancia mínima entre la cabeza del pistón y la culata) en el punto muerto superior del pistón. Las causas pueden ser:
- Pistón con altura de compresión incorrecta. Durante el reacondicionamiento del motor a menudo se mecaniza la superficie refrentada plana del bloque motriz. Si después de la mecanización se utilizan pistones con la altura de compresión original, el saliente del pistón puede ser demasiado grande. Por ese motivo, para el caso de reparación se ofrecen pistones con una altura de compresión reducida. De esta forma, el saliente del pistón permanece dentro del margen de tolerancia determinado por el fabricante del motor.*
- Espesor insuficiente de la junta de culata. Muchos fabricantes prevén para el mismo motor juntas de culata con espesores distintos: por un lado, para igualar adiciones de tolerancias del componente durante la producción, por el otro, para poder adaptar el saliente del pistón durante las reparaciones. Por eso, durante la reparación rige: utilizar únicamente juntas de culata con el espesor de material prescrito. De esta forma se garantiza que después de la reparación se alcance el intersticio prescrito. Si durante una reparación se mecaniza o se cambia del bloque motriz, se tiene que volver a determinar el espesor de la junta conforme al fabricante del motor a través del saliente del pistón.
* Motorservice suministra para muchos motores diésel pistones con reducción de la altura de compresión (KH-). Para obtener detalles, véase el catálogo “Pistones y componentes”
Atención
Una comprobación de la movilidad, girando a mano el motor frío es la garantía de que el pistón no golpee contra la culata a la temperatura de servicio. Causa: Por medio de la dilatación térmica se alargan el pistón y la biela. Esto reduce la distancia entre la cabeza del pistón y la culata. Sobre todo en motores de vehículos industriales con elevadas alturas de compresión se generan modificaciones considerables de las dimensiones. Estas reducen de la libertad de movimiento del pistón en el punto muerto superior en varias centésimas de milímetro.