Volumen 07 Desmontaje y Diagnostico Del Conjunto Movil
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También puede cambiar de paginas con las flechas del teclado.
Podrá encontrar una pagina que le mostrará también el contenido de la revista y sus respectivos subtemas, para ir directamente a un tema en especifico tan solo haga clic en el titulo y este lo llevara inmediata-mente al respectivo contenido, de igual manera encontrara también en la parte inferior de cada pagina un botón que dice ÍNDICE el cual lo llevara de nuevo a la pagina del contenido de la revista.
¡ ÍNDICE !
INSTRUCCIONES DE USO
Mecánica Diesel
Volumen 7
Educar Editores S.A.Coordinación editorial
Diagramación e ilustraciónAlvaro Cotrés Guerrero
Buga, Noviembre de 1.983Centro Agropecuario
GRUPO DE TRABAJOInstructoresJosé Rosemberg CamachoVictor Garcés VillaJuan de la Cruz SierraJosé Antonio MeloSigifredo Ayala
CoordinadorLuis Antonio Medina
Asesor MetodológicoJosé Yaley Lozano
Profesional asesorLeón Darío Restrepo
Desmontaje y diagnostico del conjunto móvil
Tabla de Contenido
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El estudio del desmontaje, desarmado y diagnóstico del con-junto móvil es muy importante para su desarrollo ya que se trata de las partes que más fallas presentan y que requieren un trabajo que en la mayor parte de los casos solo lo reparan los expertos.
Este trabajo ocupa dentro de su actividad una importancia es-pecial que sin ella no sería posible la operación de los motores.
OBJETIVOAl acabar el estudio de la presente cartilla, usted estará ca-pacitado para:
- Identificar y describir las partes que componen el conjunto móvil.- Describir por escrito la tecnología que se sigue en el desmontaje y desarmado del conjunto móvil. - Explicar verbalmente y por escrito el proceso de desmontaje y desarmado del conjunto móvil. - Describir verbalmente y por escrito el funcionamiento del conjunto móvil.
INTRODUCCIÓN
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1. CONSTITUCIÓN DEL CONJUNTO MÓVIL
Al acople compuesto por el pistón, la biela y el cigüeñal, se le denomina conjunto móvil cuya función es convertir la energía térmica de la combustión en un movimiento mecánico útil.
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A. CIGÜEÑAL
1. FINALIDAD (CRANCK SHAFT).
Es un eje acodado compuesto de muñones de biela y de ban-cada, brazos y contrapesos, todo para recibir los impulsos alternativos de los pistones y transformarlos en movimiento rotatorio sin excesivas vibraciones.
Es de acero forjado, unas veces fundido en una sola pieza, otras veces está construido de varias piezas que se acoplan entre sí. La doble distancia radial entre los muñones de biela y bancada es igual a la carrera del pistón.
2. TIPOS DE CIGÜEÑALES.
Los cigüeñales tienen tantos muñones de biela como cilin-dros tenga el motor. En los motores en “y” dos bielas van a un solo muñón. Los motores radiales y algunos en “y” cuentan con una biela maestra y otra u otras que se aseguran a esta.
3. SENTIDO DEL GIRO.
Cigüeñal derecho es aquel en el cual al mirarlo por su parte trasera con el muñon del pistón No. 1 hacia arriba, o sea al P.M.S., El muñon del cilindro No. 2 queda a la derecha. Si el muñon No. 2 queda a la izquierda entonces es un cigüe-ñal izquierdo.
En el cigüeñal de los motores de cuatro tiempos los muñones se reparten angularmente según el número de cilindros así:
Tipos de cigüeñal
720/N°. Cilindros para cuatro tiempos 360/N°. Cilindro para dos tiempos. Un cigüeñal de un motor de dos cilindros tendrán los muñones situados a 180° uno del otro. Si es de cuatro cilin-dros tendrá los muñones situados a 90° uno del otro.
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El cilindro No. 1 de un motor varía de ubicación de una marca a otra, encontrándose que los motores marinos tienen como número uno el inmediato al volante lo mismo que los indus-triales. No así en los motores al servicio automotriz donde casi siempre el No. 1 está junto al radiador, por esto usted debe observar cuidadosamente cual es el que inicia la secuencia de el orden de encendido consultando el manual.
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El cigüeñal de los motores automotrices casi siempre gira a la derecha, mirando el motor por delante, es decir, por el radia-dor. En cambio en los motores marinos el sentido de giro se observa por la parte posterior, o sea, por el volante y además su rotación es derecha o izquierda.
Tanto las bielas como los vástagos son de acero forjado capa-ces de soportar las enormes cargas sin tener un peso conside-rable. El cuerpo de la biela tiene forma de “H”. Puede llevar un conducto interno para que fluya el lubricante al bulón. El exceso de lubricante tanto lubrica los anillos como roba calor del pistón.
El pié de la biela puede estar cerrado para alojar un buje de bronce o una canastilla de un cojinete de agujas para sopor-tar el bulón. También puede tener una mandíbula para fijar el pasador.
Esquema del cigüeñal de un motor de cuatro tiempos.
B. BIELAS.
1. FINALIDAD
Son unas barras o brazos de acero forjado lo suficientemente robustas como para transmitir al cigüeñal la fuerza de empuje del pistón pero a su vez sin excederse en peso.
A. Constitución
La biela consta de las siguientes partes:
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2. CONSTRUCCIÓN
La biela, por su pié, va acoplada al pistón por intermedio del bulón, mientras que en su cabeza recibe el muñón del cigüe-ñal. La cabeza de la biela tiene una tapa para facilitar la insta-lación de su cojinete y permitir su acople al cigüeñal.
La tapa se sujeta con dos tornillos de acero especial que, apre-tados al torque establecido por el fabricante, permiten sopor-tar los grandes esfuerzos a que está sometido.
En los motores en y hay dos cabezas de biela por cada muñón. En estos casos las cabezas de biela pueden ser sencillas con un solo cojinete o terminar en dos, por su forma en “Y”. Para mo-tores en V determinando que la otra biela de cabeza sencilla quede ahorquellada en medio de la ‘Y’.
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En bielas grandes la cabeza está separada del cuerpo para facilitar la colocación de algunos suplementos que permitan variar la relación de compresión.
3. FIJACIÓN DE LAS TAPAS DE BIELA
La tapa de biela se asegura a su cabeza sujetando el muñon del cigüeñal y sus casquetes. Para este fin se usan dos tornillos de acero especial capaces de soportar los severos esfuerzos a que está sometida la biela en su funcionamiento. La tapa se fija: por tornillos y roscas en la cabeza o por tornillos pasan-tes y tuercas.
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Los tornillos o espárragos generalmente cuentan con cabezas especiales o vástagos estriados para facilitar el ajuste con el torque exacto recomendado.
Si el torque es mayor provoca el alargamiento del espárrago hasta llegar a romperlo. Si es menor presentará holguras el cojinete produciendo vibraciones capaces de romper los tor-nillos causando daños considerables.
4. TIPOS DE BIELA
Algunas bielas tienen la separación de su tapa en forma obli-cua para disminuir su diámetro externo y facilitar su extrac-ción por dentro del cilindro.
Así mismo, para centrar las tapas se usan guías, estrías o en-castres a fin de darles una fijación estricta y fuerte.
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5. SEGUROS DE TUERCAS Y ESPÁRRAGOS
Para asegurar los tornillos o tuercas ante la posibilidad de giro durante el funcionamiento se usan tuercas ranuradas o de seguridad.
También orificios pasantes permiten colocar pasadores llama-dos pines o frenos.
El seguro se puede hacer con chavetas, alambres o contra tuercas.
C. PISTONES (PISTONS).
1. FINALIDAD
Son piezas cilíndricas que se alojan dentro de las camisas y se unen con un pasador o bulón a la biela. En el pistón van alojados los anillos para hacer el sello del cilindro.
2. PARTES
A. Cabeza
Es la parte superior del pistón la cual recibe la fuerza de la combustión. Las cabezas son de formas variadas:
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Planas, cóncavas, convexas, con deflector, etc. Una minoría de pistones llevan alojadas cámaras de combus-tión o celdas de aire o energía.
Los pistones con cabeza de aluminio cuentan con refuerzos de acero donde se proyecta la inyección evitando le erosión y ofrece un punto de incandescencia para disminuir el retardo a la inflamación.
B. Falda
Es la parte del pistón que queda por debajo del bulón y en la cual pueden hallarse los anillos de lubricación y las ranuras de dilatación.
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En los pistones es común la aplicación de una protección su-perficial en la falda para facilitar el deslizamiento y evitar el agarrotamiento en caso de fallas en la lubricación debido a recalentamiento zonal por zarros en los conductos de enfria-miento o por esfuerzo severo con el motor frío.
Esta protección consta de una capa de metales antifricción como plomo, cadmio, zinc o estaño, aplicados por el procedi-miento de galvano plastia.
3. CONSTRUCCIÓN
Los pistones se fabrican en aluminio para motores rápidos y en hierro para motores lentos de gran potencia.
También se conocen los bimetálicos de cabeza de hierro y falda de aluminio ya que el primero soporta bien las com-bustiones y el aluminio presenta mejor deslizamiento (motor detroit).
4. TIPOS
Los pistones pueden ser abiertos o cerrados.
Los primeros son los más comunes para motores de 4 tiempos o sea los de biela y los segundos son los pistones sin bulón asegurados sin movimiento al vástago. Estos últimos son muy planos con una longitud apenas necesaria para alojar los anillos.
Estos pistones son usados en motores de 2 tiempos y de doble electo (es decir, que efectúan combustión por las caras supe-rior e inferior)
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5. HUELGOS
Para lograr una expansión uniforme, los pistones poseen ba-rras de invar o ranuras de expansión.
A pesar de la dilatación del pistón y la camisa, debe conser-varse el espacio entre ellos para evitar el agarrotamiento o el cabeceo del pistón y mantener una buena lubricación.
Su valor debe ser aproximadamente de 0.001’ por cada pulga-da de diámetro del pistón en pistones de aluminio y la mitad para pistones de hierro. En algunos pistones de aluminio las ranuras vienen reforzadas con hierro para reducir el desgaste causado por el anillo.
D. ANILLOS DE PISTÓN
1. FINALIDAD
Entre el cilindro y el pistón debe existir un huelgo que le per-mita a este último trabajar libremente a pesar de la dilatación ocasionada por las altas temperaturas que alcanza el motor durante su funcionamiento.
A pesar de existir huelgo, debe garantizarse un sello herméti-co, que se logra por intermedio de los anillos del pistón.
2. TIPOS
Los anillos son de dos clases:
De compresión y de lubricación.
A. Anillos de compresión
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Son aquellos destinados a evitar el escape de los gases hacia la parte inferior del pistón.
Al primero de ellos se le denomina de fuego, por recibir la llama directa de la combustión, siendo por lo general cromado con base de hierro fundido.
Más abajo del anillo de fuego encontramos uno o dos anillos más, destinados al mismo fin:
Hacer el sello hermético entre el pistón y el cilindro. Al espa-cio existente entre los anillos se le denomina flanco.
Según su diseño los anillos de compresión pueden ser de sec-ción cuadrada o sección irregular.
Algunos de estos últimos presentan su cara exterior con un pequeño bisel el cual debe quedar con el borde saliente hacia abajo. Otros tienen su cara interior con biseles o escalones para lograr que empujen contra el cilindro mejorando el los gases los sellamiento.
a razón de que en el pistón haya varios anillos de compresión es que los gases se escapan por la unión de sus extremos. Este escape es controlado por otro anillo, y así, uno tras otro. Los anillos efectúan un control llamado del laberinto.
Se comprenderá que cuando el motor es muy lento habrá que aumentar el número de anillos para restar la oportunidad de un escape considerable.
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B. Anillos de lubricación
Los anillos de lubricación deben controlar el aceite de forma que unten las paredes con el aceite que llega por los orificios del pistón y de los mismos anillos en su carrera escendente y por el salpique efectuado por el cigüeñal.
Al descender rapan el aceite que sobra evitando que suba a la cámara y se queme.
Estos anillos hoy en día se fabrican en varias piezas como su-plementos y expansores o bien en una sola pieza.
Seleccione más comunes de anillos de lubricación.
Los anillos de lubricación siempre están colocados debajo de los de compresión.
Los anillos de lubricación van montados en la falda del pistón y algunas bases arriba y abajo del bulón.
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3. HUELGOS
Los anillos deben ser abiertos, pues de otra forma sería impo-sible colocarlos dentro de las ranuras del pistón.
El espacio entre la punta de los anillos dentro del cilindro, va-ría 0,001” a 0,003” por cada pulgada de diámetro del cilindro.
El primer anillo debe tener como mínimo 0,001 de más, debi-do a su mayor dilatación. Los anillos de lubricación pueden tener un huelgo algo in-terior.
Recomendación: consulte el manual antes de cualquier otra determinación.
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Compruebe la abertura de los anillos en el cilindro.
Para mejorar el sellamiento en el extremo de los anillos, estos se han diseñado de varias formas:
De corte recto
Este tipo de corte en los extremos del anillo es el más uti-lizado.
De corte en ángulo
Asegura un mejor sellamiento. En estos anillos el huelgo debe ser reducido a la mitad del anillo de corte recto.
De corte en escalón
Es el más estanco de los ellos de puntas de anillos si está rec-tificado correctamente
Los anillos utilizados en los pistones de los motores de dos tiempos, no deben girar en su ranura, por que en su recorrido, al pasar por las lumbreras, podrían romperse si las puntas del anillo tropezaran en las lumbreras.
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Por tal motivo los pistones tienen un tope en su ranura con el fin de impedir que los anillos giren.
Diferentes diseños de los extremos en anillos de motores de 2 tiempos. Puede observarse en cada caso el alojamiento del Tope o Pin.
E. BULONES
El pasador del pistón, que lo une con el pie de la biela, se llama bulón.
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1. CONSTITUCIÓN
El bulón es de acero templado y endurecido superficialmente.
2. FIJACIÓN
Para evitar que el bulón se desplace axialmente, rayando la camisa, se usan tres sistemas de fijación: cuando el bulón se tija al pistón con un prisionero, cuando se fija a la biela, y cuando estando libre se evita el desplazamiento por medio de anillos de fijación en sus extremos o bien con el uso de tapas antifricción que al frotar la camisa no le causan daño alguno.
3. LUBRICACIÓN
El bulón se lubrica por el aceite que le llega a presión por un conducto interno a lo largo de la biela.
En algunas bielas se usa una copilla o una ranura que permita el paso del aceite salpicado.
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AUTOCONTROLNo 1Marque con una “X” la respuesta correcta
1. El pistón del motor es una pieza que sirve para:
A. Recibir el empuje de los gases. B. Recibir el empuje de la biela. C. Recibir el empuje del cigüeñal. D. Recibir el empuje de la culata
2. Dentro del conjunto móvil la biela es:
A. El espaciador entre el cilindro y la culata B. El brazo de fuerza del cigüeñalC. La unión entre el pistón y el cigüeñal. D. El seguro del bulón.
3. El bulón es el pasador donde se articula:
A. La biela y el cigüeñal. B. El pistón y la biela.
C. El cigüeñal y el pistón. D. El seguro y la biela.
4. Complete Fa siguiente frase:
El pistón hace sello hermético con la camisa por medio de los ___________________________________________
5. Complete la siguiente frase:
Las______________________ de bancada aseguran el _________________ cigüeñal, al bloque y las bielas se aseguran al muñón por las _____________________________ de cabeza de biela _____________________
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RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 1
1. A.
2. C.
3. B.
4. El pistón hace sello hermético con la camisa por medio de los anillos.
5. Las TAPAS de las bancadas aseguran el cigüeñal al blo-que y las bielas aseguran al muñón por las TAPAS de cabeza de biela.
2. AVERÍAS DEL CONJUNTO
MÓVILA. FALLAS DE LAS BIELAS
Por regla general las bielas no sufren daño durante el funcio-namiento, a no ser que fallen ante las detonaciones o que lo hagan cuando el pistón golpea un cuerpo dentro de la cámara.
Los malos tratos son las causas más comunes de que la biela falle.
Una biela debe tener alineados perfectamente los ejes geomé-tricos del cigüeñal y bulón en todos los sentidos, es decir, guardar paralelismo.
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Es difícil encontrar grietas en las bielas debido a la fatiga. Este defecto termina por romperlas en poco tiempo debido a los grandes esfuerzos que soportan.
Una biela que se parta causa un considerable daño en el motor.
Puntos de máximo desgaste cuando la biela está doblada.
También puede averiarse cuando se presenta un daño en los espárragos que la sujetan al cigüeñal.
Cuando un espárrago se somete a un torque exagerado se co-rre el riesgo de provocar su estiramiento permanente.
Es poco el esfuerzo necesario para romperlo. Por lo tanto cuando arranca el motor será el momento preciso para que falle la biela.
Si el espárrago se deja flojo bien sea por torque insuficiente o por que torqueando lo normal la tuerca no ajusta correctamen-
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te, el espárrago va a fallar. Las causas de un mal torqueado o torque insuficiente son:
Roscas que no corresponden, roscas abolladas, limaduras o suciedades duras en la rosca, tuercas mal enroscadas, filete de rosca robados, etc.
Precaución:
Un espárrago que no sea de acero espacial no debe instalarse en la biela por ningún motivo.
B. AVERÍAS DE LOS PISTONES
1. AGARROTAMIENTO
Las fallas en la lubricación causan aumento de temperatura por fricción, lo que a su vez dilata el pistón hasta pegarlo al cilindro con o sin transferencia de metal entre ambos.
Es natural que un recalentamiento de las camisas por incrus-taciones o zarros formados por el agua de refrigeración pueda conducir al gripado del pistón.
Otra causa que origina el agarrotamiento o gripado del pistón es el excesivo juego axial del cigüeñal o que las bielas estén torcidas.
2. DESCORONAMIENTO O PERFORADO
Las detonaciones son las causas más frecuentes del descoro-namiento de la cabeza del pistón.
También esta falla se presenta cuando un cuerpo extraño (tuerca, tornillo, arandela, etc.) Cae dentro del cilindro y se hace funcionar el motor.
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El descabezamiento o el desaseguramiento de una válvula, la mala calibración o mala sincronización del mecanismo válvu-las causa también esta falla.
3. RALLADURAS
Las ralladuras en los pistones se producen cuando por una
falla de lubricación hay un contacto metálico aumentando la fricción entre el pistón y el cilindro.
Un rayado vertical y de color gris mate se debe a la presencia de partículas abrasivas que llegan con el aire de admisión.
4. GOLPETEO
Las faldas de los pistones se descargan y hacen que vibre en el cilindro dando lugar a ruidos y permitiendo el paso excesivo de gases y aceite.
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A. Cabeza B. Zona de anillos C. Alojamiento del pasadorD. Falda
5. FATIGA DE LOS ORIFICIOS DEL BULÓN
Un esfuerzo continuado por carga excesiva o alta velocidad del motor puede ocasionar fatiga en el material del pistón y el lugar más frecuente de ocurrencia son los ojos del bulón, donde se presentan grietas
6. DESPESTAÑADO O ROTURA DEL FLANCO
Las detonaciones producen graves averías en los pistones y anillos ya que pueden llegar a destruir el pistón o provocar la rotura de uno o todos los flancos de las ranuras de los anillos.
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Pistón averiado por haberse soltado el aro de retención del bulón.
7. FALLAS EN LOS SEGUROS DEL BULÓN
Si los seguros del bulón se comprimen demasiado al montar- los es posible que se salgan en su funcionamiento u horaden la ranura hasta el punto de salirse. Si esto sucede, el cilindro y el pistón sufrirán las consecuencias. Figura página anterior.
C. ROTURA DE LOS ANILLOS
Las detonaciones en los motores, principalmente los Diesel, son las causas directas de la rotura de los anillos especial-mente el de fuego.
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D. CONSUMO DE ACATE DEBIDO A LOS ANILLOS
El consumo de aceite moderado es completamente normal en los motores de combustión interna.
Cuando se presenta excesivo consumo de lubricante es nece-sario tener en cuenta las siguientes causas:
- Aceite fluido
Bien sea por dilución del lubricante con el combustible o por haberse empleado uno de baja viscosidad que no corresponda al grado de desgaste del motor. La elevada temperatura del motor aumenta la fluidez del aceite, principalmente en lubri-cantes de bajo índice de viscosidad.
- Anillos defectuosos
Cualquier desperfecto en el asentamiento de los anillos, lo mismo que las rayaduras y un excesivo huelgo entre sus extre-mos, hacen que haya un excesivo consumo de aceite.
Cuando los anillos con bisel externo se instalan invertidos ocasionan un consumo excesivo de aceite. Sin olvidar los anillos pegados o rotos debido a la formación de gomas y car-bonilla que producen el mismo mal.
Cuando debido al tiempo de funcionamiento el cilindro mues-tra desgaste, se presenta un consumo excesivo de aceite debi-do a que los anillos por su elasticidad se ensanchan demasiado aumentando el huelgo en sus extremos.
No está por demás recordar que todo anillo nuevo en sus primeras 250 horas de funcionamiento presenta consumo excesivo de aceite.
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AUTOCONTROLNo 2Complete la frase llenando los espacios
1. Una biela debe tener ___________________per-fectamente los ejes geométricos del __________ y ____________________
2. El agarrotamiento del pistón es producido por recalenta-miento de _______________ y por ____________________________________________ el excesivo juego axial del_________________________________________
3. Escriba 4 de las principales averías del pistón
A. _________________________________________
B. _________________________________________
C. _________________________________________
D. _________________________________________
4. El excesivo consumo de aceite es ocasionado por_____________________________ y ________________ demasiado huelgo __________________ente los________________ del anillo.
5. Con la pinza de punta redonda se extraen____________ de tipo de ________________________________
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RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 2
1. Una biela debe tener ALINEADO perfectamente los ejes geométricos del CIGÜEÑAL y BULÓN.
2. El agarrotamiento del pistón es producido por recalen-tamiento de CAMISAS y por el excesivo juego axial del CIGÜEÑAL
3. Averías del pistón:
- Descoronamiento- Ralladuras- Agarrotamiento- Rotura de flanco- Golpeteo- Fatiga en los orificios del bulón- Fallas en los seguros.
4. El excesivo consumo de aceite es ocasionado por RA-YADURAS y demasiado huelgo entre los EXTREMOS del anillo.
5. Con la pinza de punta redonda se extraen SEGUROS de tipo de OJO.
3. HERRAMIENTASESPECIALES EMPLEDAS
E EL DESMONTAJE, DESARMADO Y DIAGNOSTICO DEL CONJUNTO
MÓVIL.A. MARCADORES
1. FINALIDAD
Para evitar la instalación incorrecta de algunas piezas que se pueden intercambiar, es necesario marcarlas correctamente en el momento de desmontarlas de tal forma que se reconoz-can fácilmente cuando se vaya a efectuar de nuevo su mon-taje. Para ello se emplean unas herramientas denominadas marcadores.
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2. TIPOS
Las herramientas empleadas para marcar las piezas del motor son: el granete, el abecedario y el numerador.
Todas son herramientas de impacto o estampado.
B. PINZAS EXTRACTORAS DE ANILLOS
Son dispositivos que aseguran el anillo por sus puntas. Al
apretar la pinza se abre el anillo aumentando su diámetro para sacarlo o colocarlo en la ranura del pistón Un tipo de pinza apoya el anillo en su periferia para lograr mayor seguridad evitando roturas
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C. PINZAS EXTRACTORAS DE SEGUROS DE BULÓN
Los bulones se aseguran con anillos de expansión colocados en sus extremos para impedir que se salgan y rayen el cilindro.
Por lo tanto es necesario usar una pinza de compresión para su montaje y desmontaje.
Puede darse & caso de anillos de expansión con las puntas hacia adentro para lo cual basta una pinza universal de punta plana para su extracción.
Y cuando el seguro tiene ojos es imprescindible la pinza de puntas redondas.
Pinzas extractoras y tipo de seguros de bulón que pueden extraerse con ellas
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D. ALICATE UNIVERSAL PARA EXTRACCIÓN DE SEGUROS DE TUERCAS Para retirar las chavetas, pines o alambres de las tuercas que aseguran las tapas de biela o de bancada se usa un alicate universal. Con él se puede enderezar las patas de la chaveta, cortar los alambres y tirar para su extracción.
E. REBORDEADOR O ESCARIADOR DE CILINDROS
1. FINALIDAD
Es una herramienta que se usa para rebajar el borde del cilin-dro para poder extraer el pistón sin causar daño a sus anillos.
El borde se forma por el desgaste que sufre el cilindro debido
a la fricción de los anillos.
Cada vez que se necesita extraer el pistón o cambiar de anillos es imprescindible rebordear el cilindro
2. CONSTITUCIÓN
Existen rebordeadores de diferentes formas que en general constan de las siguientes partes:
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A. Cuerpo porta herramienta
Es un cilindro dotado de tres cuchillas o buriles capaces de cortar el metal del borde del cilindro.
B. Tornillo central
Que sirva para graduar el espesor del corte aumentando o disminuyendo la salida de los cuchillos.
C. Hexágono
Es el lugar en que se asegura una llave para hacerlo girar y
efectuar el corte
D. Ranura circular
Que permite insertar una horquilla para que el cuerpo tenga giro libre
E. Horquilla
Se fija con un tornillo o cualquiera de los orificios roscados en la superficie del bloque.
F. Buriles
Herramientas de corte construidas en acero al tungsteno que se alojan en las ranuras del cuerpo del rebordeador y permitan graduar el avance de corte.
G. Suplementos: manguitos, arandelas
Que permiten fijar la horquilla sobre el bloque a la altura conveniente para que el buril corte exactamente el reborde del cilindro.
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4. PROCESO OPERACIONAL.A. DESMONTAR Y DIAGNOSTICAR EL CONJUNTO MÓVIL
1. Rebordee los cilindros
Consiste en rebajar el reborde que se superior del cilindro en donde no rozan los anillos.
Para iniciar este trabajo es necesario seleccionar las cuchillas o buriles apropiados para el diámetro mayor del cilindro.
El procedimiento para rebordear es el siguiente:
A. Afloje los tornillos de la tapa del cuerpo porta herramienta.
B. Introduzca los buriles con el borde cortante hacia arriba, apretando luego los tornillos.
C. Meta el rebordeador en el cilindro y expanda los buriles, girando el tornillo central hasta que hagan contacto con las paredes del cilindro.
D. Monte la horquilla introduciéndola en la ranura del cuerpo porta herramienta.
E. Asegúrela con uno de los espárragos o tornillos de la culata.
Observación:
Al apretar la horquilla cuide que el cuerpo porta herramienta quede a una altura correcta, si no, invierta la horquilla o co-lóquele suplementos.
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F. Coloque la llave y gire el cuerpo porta herramienta mien-tras ajusta el corte de los buriles.
Observación:
En cada aumento de corte procure que este no sea muy grueso.
G. Corte la pestaña hasta igualarla con el diámetro del ci-lindro.
2. Ejemplo.
A manera de ejemplo, se ilustra enseguida una marcación hecha con abecedario.
En general, se recomienda efectuar estas marcas con abeceda-rio o numerador más que con granete pues se facilita.
Notoriamente la posterior identificación de las marcas. En la parte superior de la cabeza de cada pistón “también debe colocarse la marca de su correspondiente biela.
3. Retire las tapas de las bielas A. Remueva los seguros, si los hay.
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B. Afloje con una llave todos los tornillos de las tapas. C. Retire las tapas de biela. D. Retire los tornillos.
Observación:
Las tapas están pegadas, ayúdese con un martillo blando. Asegúrese de que los cojinetes no se cargan y tenga presente su posición correcta.
Precaución:
Si las tapas son muy pesadas, utilice un soporte para recibir-las. Así evitará herirse las manos.
4. Marque los cojinetes de las bielas
Efectúe estas marcas por el respaldo de cada cojinete em-pleando un marcador de tinta, lápiz o papel engomado.
También puede hacerlo con un rallador, pero en este caso debe hacerlo con suavidad.
Estas marcas deben corresponder a las que ha efectuado pre-viamente en las bielas y los pistones.
5. Desmonte el conjunto pistón-biela
Este desmontaje puede hacerse por la culata cuando la cabeza de la biela es tan pequeña que cabe por el cilindro, o cuando,
siendo mayor que el diámetro del cilindro tiene separación oblicua de la tapa de biela.
Si el espacio entre las bancadas del cigüeñal es suficiente-mente amplio como para permitir la salida del pistón, puede efectuarse por ahí el desmontaje del conjunto pistón-biela (extracción por el cárter).
A continuación se describen estos dos métodos:
Extracción por la parte superior del bloque
A. Empuje la biela hacia el lado de la culata hasta que pistón salga. Emplee un pedazo de madera o el cabo un martillo.B. Reciba el pistón con las manos antes de que salga totalmen-te para evitar que la biela golpee la camisa.
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Observación:
Si se trata de un motor grande, los pistones poseen un ori-ficio en la corona, donde pueden instalarse un carcoma para extraerlos.
Extracción por el cárter
A. Gire el cigüeñal para evitar que le incomode la manipu-lación de las piezas.
B. Empuje la cabeza del pistón hacia el cárter empleando un pedazo de madera o el cabo de un martillo.
Observación:
Asegúrese de que la biela no raye el muñón.
Soporte con ambas manos el conjunto pistón-biela para evitar que se golpee.
B. DESMONTAR EL CIGÜEÑAL
1. Retire las tapas de bancada
A. Retire los tornillos o tuercas de las tapas de bancada.
B. Golpee la tapa con un mazo de material blando (plamo,
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plástico, etc.).
C. Palanquee con una palanca plana alternando con golpes hasta sacarla.
3. Retire el cigüeñal
a. Seleccione un diferencial asegurándose de que tenga la ca-pacidad suficiente para levantar el cigüeñal.
B. Aliste unos calzos de madera y colóquelos en el lugar don-de habrá de colocar el cigüeñal.
Observación:
Este lugar debe estar libre de humedad y suciedades.
C. Amarre el cigüeñal por dos muñones de bancada con una eslinga o estrebo resistente
Observación:
Hágalo en dos muñones simétricos, de tal manera que el ci-güeñal pueda subir después en forma horizontal.
D. Levante el cigüeñal lentamente cuidando que no tropiece
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con objetos cercados.E. Descanse el cigüeñal cuidadosamente en los calzos.
Observación:
Sobre los calzos deben quedar apoyados los muñones de bancada.
F. Recubra el cigüeñal con grasa antioxidante.
Observación:
Cuando la tapa tiene orificios roscados puede colocar un torni-llo sin apretarlo y utilizar la cabeza del mismo para hacer pa-lanca (ver figura) o atornillar el extractor de inercia y golpear con él, halando la tapa.
G. Ordene las tapas en orden sucesivo.
H. Marque los cojinetes
Observaciones:
Ordene las tapas en un lugar que no hagan estorbo.Marque los cojinetes al momento.
2. Marque los cojinetes de bancada
Se emplea el mismo proceso descrito para retirar la tapa de la biela.
A. Limpie los cojinetes.
B. Marque los cojinetes usando un número o letra para cada par.
Observaciones:
Estas marcas deben ser las mismas que tienen la bancada.
C. Almacene los cojinetes en lugar seguro donde no haya posibilidades de que el metal babbitt se raye.
2. Marque las tapas de biela
A. Limpie las partes y observe las marcas de fábrica o las que
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se le hicieran en una reparación anterior.
B. Observe el tipo de marcas que pueden encontrar así:
1-2-3- etc, o por letras: B - C, etc. o bien por puntos, rayas o cualquier otro método para evitar confusión de partes.
C. Anote las marcas que encuentre para la posterior consulta.
Observación:
Si no existieran marcas, o si no se encuentran claras, hágalas
con un marador (granete, abecedario o numerador), para ello coloque el marcador con su cara estampada descansando ver-ticalmente sobre la superficie a marcar y golpee en su cabeza fuerte y firmemente.
Hágalo con precisión para no tener que repetir los golpes.
El marcador puede hacerse desde el volante o hacia él conse-cutivamente en cada tapa de biela y en cada tapa de bancada.
C. EXTRAER LOS ANILLOS
Esta operación puede efectuarse de dos maneras: con la pinza expansora o con laminillas. A continuación veremos los dos procedimientos.
Extracción de los anillos con ayuda de la pinza expansora
1. Seleccione la pinza extractora
2. Tome el pistón con una mano y sujete con la otra la pinza.
Observación:
Cuando el pistón no es pequeño, sino de tamaño mediano, es necesario colocarlo en una prensa sujetándolo por la biela puesto que se dificultará su manipulación. 3. Sujete con la pinza los extremos del anillo de luego sin que se suelten.
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4. Apriete el expansor o pinza hasta abrir el anillo lo suficien-te para sacarlo de la ranura.
5. Saque el anillo del pistón.
6. Repita esta operación para los demás anillos de compre-sión.
7. Retire en la misma forma los anillos de lubricación si estos son de una sola pieza.
Observación:
Cuando el anillo de lubricación es de varias piezas proceda desmontarlo así:
- Levante la punta del suplemento con una hoja de segueta.
- Tome el suplemento con los dedos y hálelo poco a poco para ir lo sacando de su ranura.
- Córralo hacia la falda hasta sacarlo.
- Retire el otro suplemento.
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- Retire el resorte expansor desenganchando sus puntas y sacándolo de la ranura.
Extracción de los anillos con ayuda de laminillas
1. Sujete el pistón con una mano si es pequeño o en una prensa si es mediano.
2. Levante la punta del anillo con una hoja de segueta o un destornillador pequeño e introduzca una tira metálica a lo largo del pistón.
3. Siga levantando el anillo con la hoja de segueta o el des-tornillador e introduzca otras tiras hasta sacarlo de la ranura.
4. Levante la punta del siguiente anillo y corra una de las tiras metálicas para impedir que se guarde en la ranura.
5. Repita así proceso con todos los anillos.
6. Corra el primer anillo hacía arriba deslizándolo hasta sa-carlo totalmente.
7. Continúe con los demás hasta desmontarlos de la corona del pistón.
D. DESARMAR EL CONJUNTO PISTÓN - BIELA
1. Retire los tornillos que fijan el bulón al pistón o al pié de la biela, si los hay.
2. Retire los seguros del bulón
A. Seleccione la pinza de acuerdo al tipo de seguro.
B. Sujete el seguro.
C. Apriete la pinza solo lo necesario para que el seguro salga de la ranura.
D. Retire el seguro.
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3. Desmonte el bulón
- Coloque el pistón sobre calzos en la mesa de la prensa de tal forma que la salida del bulón hacia abajó esté libre.
Observación:
Los calzos deben ser cóncavos y de madera u otro material más blando que el pistón.
- Baje el vástago de la prensa hasta colocarlo exactamente encima de bulón.
- Presione el bulón lentamente hasta expulsarlo.
Observación:
Si el bulón ofrece mucha resistencia investigue la causa.
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Algunas veces el bulón hace rebabas en su alojamiento y debe-rá extraerse por el otro extremo.
Precaución:
Cuando sale el bulón, el pistón y la biela quedan libres.
Asegúrese de que no se golpeen.
El bufón puede extraerse también en forma manual. En este caso, después de colocar el bulón sobre los calzos en y, se coloca un botador de bronce exactamente sobre el bulón y se golpea suavemente con un martillo de bola hasta extraerlo totalmente.
Otra forma de separar el bulón del pistón es empleando un ex-tractor especial como el que se muestra en la figura siguiente. El procedimiento a seguir es:
A. Introduzca el tornillo por el orificio del bulón.B. Coloque el buje de tal manera que el tornillo pase por dentro de él.C. Introduzca la punta del tornillo por el orificio del soporte.D. Rosque la tuerca.E. Gire la tuerca con la llave cuidando que el pistón y el buje estén alineados.F. Apriete la tuerca progresivamente hasta extraer el bulón totalmente.
Observación:
Sostenga con una mano el conjunto pistón-biela pues podría caerse y sufrir daños.
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AUTOCONTROLNo 3Marque con una “X” la respuesta correcta
1. Cuál de los siguientes pasos corresponde al rebordeado de cilindros:
A. Limpie las partes y observe las marcas de fábrica.B. Monte la horquilla en la ranura del cuerpo porta herra-mientas.C. Afloje con una llave los tornillos de las tapas.D. Golpee la tapa con un mazo de material blando.
2. De las siguientes parles, a cuál se le hacen marcas:
A. PasadorB. SeguroC. BielaD. Buje
3. Nombre dos sitios por donde se extrae el conjunto pistón-biela
A.
B.
4. Escriba dos formas de extraer los anillos del pistón
A.
B.
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RESPUESTAS AL AUTOCONTROL NO. 3
1. B.
2. C.
3. A. Parte superior del bloque.B. Por el cárter.
4.
A. Pinza expansoraB. Laminillas.
VOCABULARIO TÉCNICO
Agarrotar:Quedar una pieza frenada por falta de lubricación.
Aleación:Mezcla de dos o más metales por fusión de sus componentes.
Antifricción:Material con poca resistencia al rozamiento.
Axialmente:A lo largo de el eje.
Babbitt:Metal antifricción compuesto por aleación de estaño, anti-monio y cobre.
Cáncamo:Ojal de hierro atornillable para sujetar cables o ganchos.
Clavija hendida:Pasador en forma de horquilla.
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Chaveta:Pieza metálica pequeña insertada entre un eje y su cubo para evitar rotación.
Diferencial:Aparato multiplicador de fuerzas por medio de engranajes (“Señorita”).
Dilatación:Aumento de tamaño provocado generalmente por aumento de temperatura.
Espárragos:Vástago roscados por ambos extremos
Estrobos o Eslinga:Cabo o guaya con gasas para suspender o izar pesos.
Gaza:Ojal que se hace en el extremo de un cabo.
Hidráulica:Estudio del equilibrio y movimiento de los fluidos.
Hierro fundido:Hierro colocado como sale de los altos hornos con gran contenido de carbono.
Holgura:Amplitud o espacio para permitir dilataciones sin agarrotamientos.
Invar:Aleación de hierro y níquel con coeficiente de dilatación térmica muy pequeño
Izar:Levantar por medios de cabos
Laberinto:Enredado, de difícil paso.
Muñon:Miembro, extremo de un eje.
Nervadura:Refuerzo.
Rebaba:Resalto o saliente.
Prisionero:Espárrago pequeño embutido en su alojamiento
Señorita:Diferencial pequeño.
Torque:Esfuerzo de torsión dado a una tuerca o tornillo.
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RESUMEN TÉCNICO
El conjunto móvil del motor está constituido por pistón, biela y cigüeñal y es el encargado de convertir la energía térmica de la combustión en un movimiento mecánico útil.
El cigüeñal recibe impulsos alternativos de los pistones y los transforma en movimiento rotatorio. Es de acero forjado y los hay izquierdo y derechos. Los muñones del cigüeñal se reparten angularmente según el número de cilindros del motor.
La biela transmite al cigüeñal la fuerza de empuje del pistón. Es de acero forjado, para resistir cargas muy altas. Se acopla, por su pié, al pistón con un pasador o bulón y por su cabeza, al muñon del cigüeñal, con una lapa y tornillos de acero espe-cial, que se ajustan al torque recomendado por el fabricante.
El pistón se fábrica de aluminio o hierro, recibe la fuerza, que por medio de la biela la transmite al cigüeñal. Va alojado dentro de la camisa o cilindro haciendo sello hermético a través de los anillos o segmentos.
Las averías más comunes en el conjunto móvil son:
Biela: desalineamiento, fatiga, rosca de tornillos aboyados.
Pistón: agarrotamiento, descoronamiento, rayaduras, golpe-teo, fatiga de los orificios del bulón, despestañado o rotura del flanco, fallas de los seguros de bulón, rotura de anillos.
En el desmontaje, desarmado y diagnóstico del conjunto móvil se utiliza herramientas especiales como el rebordeador de cilindros, pinza extractora de anillos, diferencial, extractor de pasador.
En caso de no traer marcas de fábrica, estos elementos, se emplea marcadores como abecedario o numerador metálico.
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AUTO PRUEBA FINAL
1. El borde en el cilindro se forma por:
A. El uso desmedido.B. La falta de lubricación.C. Desajuste por los anillos.D. Desgaste del pistón.
2. Los pistones corona de aluminio y placa de acero ofrecen un punto de incandescencia para:
A. Acelerar el proceso de inflamación.B. Aumentar el retardo a la información.C. Evitar que se produzca la inflamación.D. Retardar el proceso de inflamación.
3. La falla en la lubricación de los pistones causan:
A. Bajo rendimiento.
B. Desgaste de las camisas.C. Disminución de temperaturas.D. Aumento de potencia.
4. El desgaste de las faldas de los pistones facilita:
A. El paso excesivo de gases y aceites.B. La expansión excesiva de los gases.C. El reingreso de los gases y aceite.D. La extinción de los gases inflamados.
5. Un esfuerzo continuado por carga excesiva o alta veloci-dad del motor puede ocasionar:
A. Desaceleración y desgasteB. Aceleración continuada en el motor.C. Recalentamiento en el pistón.D. Fatiga en el material del pistón.
6. Los anillos del pistón son de dos clases
1. __________________________2. ___________________________
7. La ralladura de los cilindros se deben a:
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A. Anillos desgastados y falta de aceite.B. Seguro de bulón suelto y exceso de lubricación.C. Exceso de lubricación y anillos desgastados.D. Anillos rotos y seguro de bulón suelto.
8. Complete la siguiente frase
Un cigüeñal derecho es el que su muñon No. _______________________ Está a la derecha del número uno.
9. El cilindro número uno es el que determina la secuencia real del de encendido del motor.
10. Las _______________________ de los pistones sirven para controlar la expansión en su diámetro.
11. La _____________________ del motor diesel o cuer-pos extraños, causan el descoronamiento del pistón.
12. Diga si es Verdadero o Falso
Los anillos del pistón se pueden romper por detonación en el cilindro
Falso __________________________
Verdadero ______________________
13. El anillo de fuego emplea mayor huelgo de todos los anillos
Falso _______________
Verdadero. ____________
14. En los motores de dos tiempos no importa si sus anillos giran dentro de su ranura
Falso ______________
Verdadero. ____________
15. Si un anillo de seguro de bulón se sale de su ranura se debe a que no fue comprimido suficientemente
Falso_____________________
Verdadero. _________________
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RESPUESTA AUTO PRUEBA FINAL
1. E. Desgaste por los anillos
2. A. Acelerar el proceso de inflamación
3.B. Desgasté de las camisas.
4.A. El paso excesivo de gases y aceite.
5.D. Fatiga en el material del pistón.
6.1. Anillos de compresión.2. Anillos de lubricación
7.D. Anillos rotos y seguros del bulón suelto.
8. Un cigüeñal derecho es el que su muñón número DOS está a la derecha de el número uno.
9. El cilindro número uno es el que determina la secuencia real del ORDEN de encendido de el motor.
10. Las RANURAS de los pistones sirven para controlar la expansión en su diámetro.
11. La DETONACIÓN del motor Diesel o cuerpos extraños, causan el des- coronamiento del pistón.
12. Verdadero.
13. Verdadero.
14. Falso.
15. Falso.
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BIBLIOGRAFÍATABOLDT,William KManual de Reparaciones Automotrices Ed. Lineal, Cleworth Connecticut 1980, 2a. edición
LOUIS T. MASSON Conocimientos Científicos Generales Ed. Press Service Inc. Nesw York Ny U.S.A.1970. la edición.
MARKS W.Robert Diccionario y Manual de la Física y Química ED. Press Service Inc. Nesw York NY. U.S.A. 1969 la. Ed. La Flora José María Motores Diesel Ed. Blume Torrelara Madrid 1973, 2a. Edición.
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