MAQUINARIA Y EQUIPO DE RECONSTRUCCIN

1. Rectificadora de cigeales

Mquina utilizada en la reconstruccin de motores, para trabajar el eje de cigeal, logrando que este eje pueda funcionar nuevamente, al ser instalado en el bloque de cilindros. En la figura nmero 6 y 7 se aprecian dos mquinas para rectificar ejes de cigeal.Rectificadora de cigeales

Fuente: Taller Reconstructora de Motores Hernndez.

Figura 7. Rectificadora de cigeales

Fuente: Taller Motores Reconstruidos de Guatemala.

3.1.1 Partes

La rectificadora de cigeales se compone de las siguientes partes:

Cabezales (arrastre y punto o colocacin) Amortiguadores de torsin Bases para graduar la carrera o avance Contrapesos Bancada corrediza de mando hidrulico Porta-muela Porta-instrumentos calibrador para verificar dimetro de mun Mandos mecnicos de avance rpido, avance lento Mando hidrulico de la porta-muela Pulidora Luneta de soporte Luneta porta-reloj para centrar Luneta porta-diamante (para rectificar muela en la parte frontal y radio) Motores elctricos Depsito para lquido refrigerante

3.1.2 Funciones

Las funciones son las siguientes: rectificacin de los muones centrales, de biela, pulido de los muones centrales, de biela. La rectificacin y el pulido de los muones, se decide partiendo como punto de referencia el diagnstico (ver captulo nmero 4) hecho al eje por medio del tcnico.

Las medidas ms comunes a las cuales se rectifica un eje de cigeal son 0.25 centsimas de milmetro (0.010 de pulgada), 0.50 centsimas de milmetro (0.020 de pulgada), 0.75 centsimas de milmetro (0.030 de pulgada), y en algunas marcas de motores se puede rectificar los muones centrales de biela, hasta una medida de 1 milmetro (0.040 de pulgada). Respecto al trabajo de pulir los muones centrales, de biela, se refiere a la tarea simple de quitarles cierta rugosidad que se puede eliminar por medio del uso de una faja, nmero320 la cual consta de cierto grano abrasivo muy fino. Esta tarea es simple y la medida resultante del eje de cigeal no se altera respecto a la que posea antes de ser pulido.

3.2 Enderezadora de cigeales

Mquina utilizada en la industria de la rectificacin de motores, para enderezar ejes de cigeales torcidos. En la figura 8 se ilustra una mquina enderezadora de cigeales.Enderezadora de cigeales

Fuente: Taller Motores Reconstruidos de Guatemala.

3.2.1 Partes

La enderezadora de cigeales se compone de las siguientes partes: Bases Marco Equipo hidrulico Instrumento de verificacin de torcedura Sujetadores

3.2.2 Funciones

En una enderezadora de cigeales, logramos componer los ejes de cigeales torcidos, por medio de la aplicacin de una presin hidrulica, logrando as enderezar o regresar a su posicin original al eje de cigeal, para luego poder trabajarlo en las mquinas que corresponden. Un eje de cigeal se considera torcido toda vez, que ste sufra fundicin en funcionamiento, los valores de torcedura pueden variar y no existen medidas mnimas de torcedura como medidas mximas de torcedura.

4.1 Eje de cigeal

El eje de cigeal o rbol del motor es una pieza fundida o forjada, el cual se puede fabricar de una aleacin de acero nitrurado, hierro fundido con grafito esferoidal (fundicin nodular) o hierro maleable de considerable resistencia mecnica; actualmente algunos cigeales modernos son vacos; as pueden ser gruesos y robustos, pero de poco peso. Si el eje de cigea se fabrica por medio del proceso de fundicin, se utiliza un molde, la forma de identificarlo es por medio de una lnea fina donde el molde se divide, la mayor ventaja del proceso de fundicin es el costo del material y el maquinado; los cuales son menores respecto al proceso de forja. Los ejes fabricados por forja son mucho ms fuertes que los fundidos, para identificar estos cigeales se hace por medio de una lnea de separacin amplia, la desventaja de estos ejes de cigeal es el proceso de fabricacin, el cual es ms costoso que el otro proceso.

Tambin el cigeal debe poseer la fortaleza necesaria para resistir sin deformarse por el empuje que ejercen los pistones durante el tiempo de expansin. Adicionalmente, el cigeal debe estar equilibrado dinmica y estticamente, para eliminar las vibraciones producidas por el peso de sus codos, donde se acoplan los conjuntos de bielas y pistones. Para lograr un correcto equilibrio dinmico, los cigeales estn en equilibrio dinmico, los cigeales estn provistos de unas masas de metal llamadas contrapesos, colocados en posiciones opuestas a los codos de las bielas, es decir, los contrapesos equilibran el peso de la biela y se encuentran en los lados opuestos del cigeal en relacin con las bielas. Un eje de cigeal se muestra en la figura 32.

Figura 32. Eje de Cigeal

Fuente: Rueda Santander, Jess. Tcnico en mecnica y electrnica automotriz. Tomo I Pgina 91.

4.2 Diagnstico del eje de cigeal

Consiste en la revisin del estado fsico del eje de cigeal, principalmente las partes ms importantes, como muones de biela, muones centrales, pista frontal y posterior. Al realizar el diagnstico del eje de cigeal, la primera tarea importante a realizar es: verificar si no est torcido, esta revisin se hace poniendo a girar el eje de cigeal en la mquina rectificadora de cigeales y con un reloj comparador se logra determinar la torcedura del eje de cigeal. Si el eje de cigeal est torcido se compara la medida obtenida por medio del instrumento con los valores de torcedura predeterminados, en el manual del fabricante, segn la marca. Aqu podemos establecer lo siguiente: si el eje de cigeal se puede volver a utilizar o se desecha.

Pero si el eje de cigeal no se encuentra torcido o est dentro del intervalo de torcedura aceptable, indicado por el fabricante; se procede a revisar los muones de biela y centrales, utilizando para ello el micrmetro, como se muestra en la figura 33. Por medio de esta medicin ms la observacin de la superficie de los muones, determinamos qu tarea se debe realizar a stos. Entonces podemos optar por las siguientes tareas, las cuales son: pulido del eje de cigeal, rectificado del eje de cigeal y metalizado del eje de cigeal. En la observacin como mtodo de diagnstico para el eje de cigeal, se debe verificar si los muones no estn excesivamente rayados o tienen material adherido del cojinete de deslizamiento, lo cual puede provocar daos considerables al eje de cigeal, si el dao que se presenta en un mun es excesivo, se puede utilizar la alternativa del metalizado en caliente o en fro, para volver a utilizar el eje de cigeal.

Figura 33. Diagnstico del eje de cigeal

Fuente: Rueda Santander, Jess. Tcnico en mecnica y electrnica automotriz. Tomo I. Pgina 222.

4.2.1 Pulido de eje de cigeal

Cuando se requiere, se reacondicionan los muones de cojinete del cigeal. En algunos casos el cigeal se vuelve a equilibrar. Tambin es importante mencionar que los ejes de cigeal requieren enderezado antes de trabajarlos. Si el eje de cigeal est muy spero pero sin daos fuertes, el trabajo a realizar en ste es nicamente el de pulir los muones, tanto los centrales como los de biela, sto consiste en darle una superficie a los muones en general, lisa y sin melladuras para evitar rayones que daen los cojinetes antifriccin. Para pulir el mun se usa una lija ligera nmero 320 para pulir y aceite, sto deja un eje liso con el acabado superficial apropiado. El pulido del eje de cigeal se observa en la figura 34.

Figura 34. Pulido de eje de cigeal

Fuente: Ellinger, Herbert y James Halderman. Manual para ajuste de motores y control de emisiones. Tomo II. Pgina 366.

4.2.2 Rectificado de eje de cigeal

Los muones de cojinetes fuera de redondez se debern volver a rectificar, el cigeal tambin tendr que ser vuelto a rectificar si los muones estn muy rayados. La forma de rectificar el eje de cigeal es el siguiente: ambos extremos de cigeal se colocan en los cabezales rotatorios en una rectificadora de cigeales. Los muones de cojinetes principales o centrales se rectifican sobre la lnea de centro del cigeal. Ver figura 35.

Figura 35. Rectificado de eje de cigeal

Fuente: Ellinger, Herbert y James Halderman. Manual para ajuste de motores y control de emisiones. Tomo II. Pgina 365.

Luego se descentra el cigeal en los dos cabezales rotatorios, justamente lo bastante para que la lnea de centro de mun del cojinete principal gire alrededor de la lnea de centro del botn de manivela. Entonces el cigeal estar girando alrededor de la lnea de centro del botn de manivela.

El mun en el botn de manivela se rectifica en esta posicin, el cigeal se debe volver a situar para cada centro diferente de botn de manivela.

El operador de la mquina debe ser experimentado para operar de forma apropiada de modo que produzca un esmeril de acabado liso, el radio de filete de acabado debe ser del mismo tamao y forma que el filete original. Las medidas pertinentes para rectificar eje de cigeales son 0.010 milsimas de pulgada (0.25 centsimas de milmetro), 0.020 milsimas de pulgada (0.50 centsimas de milmetro), 0.030 milsimas de pulgada (0.75 centsimas de milmetro) y algunas veces 0.040 milsimas de pulgada (1 milmetro). Las medidas anteriores son utilizadas por los siguientes factores: informacin del manual del fabricante, criterios del fabricante y por los repuestos, las medidas anteriores se pueden usar en muones de biela y centrales. Siempre y cuando todos los muones de biela estn a una medida y los de bancada tambin a una misma, no se debe rectificar muones con medidas no iguales, ya sean de biela o de bancada.

La mayor parte de las rectificadoras de cigeales esmerilan en el sentido de rotacin opuesto y luego en el mismo de rotacin. Se debe tener el cuidado de mantener el chafln de agujero de aceite en el mun, se deber hacer liso de manera que no quede orilla aguda para cortar el cojinete, adems, los pasajes de aceite del cigeal se limpian perfectamente, tambin se debe volver a moletear la superficie que hace contacto con el sello y por ltimo, los muones rectificados se recubren con aceite para evitar que se oxiden, hasta que se limpien para armar. Como se muestra en las figuras 36 y 37.

Figura 36. Limpieza de conductos de lubricacin

Fuente: Ellinger, Herbert y James Halderman. Manual para ajuste de motores y control de emisiones. Tomo II. Pgina 365.

Figura 37. Moleteado de superficie de sellado.

Fuente: Ellinger, Herbert y James Halderman. Manual para ajuste de motores y control de emisiones. Tomo II. Pgina 366.

4.2.3 Metalizado de eje de cigeal

Esta tarea se realiza cuando, algunas veces, se requiere preservar un cigeal, con material acumulado sobre una superficie del cigeal para luego esmerilarlo a su tamao original, por medio de soldadura de arco elctrico o por pulverizacin de metal; estas tareas reciben el nombre de metalizado en caliente y metalizado en fro, respectivamente; estas tareas son una opcin, debido que ambas tienen ventajas y desventajas. Las cuales se detallan en las siguientes tablas.METALIZADO EN FRIO

VENTAJASDESVENTAJAS

No se tuerce el eje del cigealNo es muy resistente

Es mucho ms rpidoSe necesita recurso humano capacitado

No existe material de aporte

No se expone a altas temperaturas la pieza

METALIZADO EN CALIENTE

VENTAJASDESVENTAJAS

Posee alta resistencia, el material de aporte con la superficie de la piezaSe tuerce el eje de cigeal

Es mucho ms lento

Se expone a altas temperaturas la pieza

Existe material de aporte

4.2.3.1 Metalizar pista frontal y posterior

Este trabajo consiste en soldar la superficie donde hace contacto el sello que se coloca en la parte posterior del eje de cigeal, y en la parte frontal de dicho eje. El trabajo se realiza cuando las superficies del eje estn demasiado deterioradas debido al funcionamiento. El trabajo consiste en soldar la superficie y luego enfriar el eje, verificar la torcin y enderezar el eje y luego desgastarlo por medio de un torno. Este trabajo se realiza utilizando la tcnica del metalizado en caliente.

4.2.3.2 Metalizar parte lateral

Se debe realizar al eje de cigeal, cuando ste se encuentre daado en la parte lateral donde se colocan los cojinetes axiales o de empuje.Comnmente se realiza para poder utilizar nuevamente el eje de cigeal y usar cojinetes normales o estndar axiales. Esta tarea consiste en soldar la parte lateral desgastada, luego esperar que el eje se enfrie y desgastar la metalizacin en un torno, tomando como medida la tapadera de bancada y los cojinetes axiales. Este trabajo se realiza utilizando la tcnica del metalizado en caliente.

4.2.3.3 Metalizar muones

Se realiza cuando se requiere preservar un cigeal con material acumulado sobre un mun, y luego esmerilarlo al tamao original. Este trabajo se realiza en cualquiera de los muones del cigeal sin importar si es de biela o central.

4.3 Eje de levas

Llamado tambin rbol de levas, tiene la misin de efectuar el movimiento de la carrera de las vlvulas en el momento correcto y en el orden debido, y hacer posible el cierre de las mismas por medio de los resortes de vlvula. Comnmente los rboles de levas son fabricados con grafito esferoidal, o de fundicin maleable negra y algunas veces son de acero forjado. Un eje de levas se muestra en la figura 38.

Figura 38. Eje de levas o rbol de levas

Fuente: Rueda Santander, Jess. Tcnico en mecnica y electrnica automotriz. Tomo I. Pgina 98.

4.4 Diagnstico del eje de levas

Debido a la forma de trabajar del eje de levas, ste es sometido a desgaste, movimiento giratorio, dilatacin trmica. Por esto se deben revisar los muones de bancada, las levas y revisar que no est torcido, torcedura producida por el funcionamiento. El diagnstico de un rbol de levas sirve para determinar qu trabajo debemos realizar. Los siguientes trabajos son los que se pueden realizar: pulido de eje de levas, metalizado del eje de levas. Si los muones del eje tienen demasiado desgaste, respecto al dimetro original, lo correcto es cambiarlo, pero si dicha pieza es difcil de encontrar existe una opcin, la cual es metalizar el eje de levas, por cualquiera de las dos formas existentes, pero si slo existen ralladuras, entonces lo aconsejable es pulirlo. Si el eje se coloca a girar en una rectificadora de ejes de levas y presenta torceduras al momento de estar girando, excesivas a 0.005 milsimas de pulgada se debe reemplazar. En la figura 39 se observa la manera de diagnosticar un eje de levas.

Figura 39. Diagnstico de un eje de levas

Fuente: Ellinger, Herbert y James Halderman. Manual para ajuste de motores y control de emisiones. Tomo II. Pgina 292.

4.4.1 Pulir eje de levas

Esta tarea se realiza nicamente para quitar rebabas despus de un trabajo de metalizado, rectificado y as poder darle una superficie con un buen acabado al rbol de levas.

4.4.2 Metalizado eje de levas

Trabajo que se debe hacer cuando un rbol de levas est demasiado daado y se quiere salvarlo, debido a ciertas circunstancias, como por ejemplo, no existen repuestos, economa. El mtodo es el mismo que fue descrito anteriormente, debido a que el metalizado puede ser en fro o en caliente.

4.4.3 Rectificar eje de levas

El rectificado del eje de levas, se debe realizar despus que se ha metalizado el eje de levas, para poderle dar la medida correcta de funcionamiento, el eje de levas se instala en la rectificadora y se esmerila por medio de una piedra. Como se ve en la figura 40.

Figura 40. Rectificacin de eje de levas

Fuente: Ellinger, Herbert y James Halderman. Manual para ajuste de motores y control de emisiones. Tomo II. Pgina 292.