rectificacion de un motor

8/4/2019 rectificacion de un motor

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La Rectificacin de Motores de Combustin Internapor Richard Widman

Este artculo explora las causas de reparaciones de motores, la determinacin del trabajonecesario para repararlo correctamente, los mitos y las precauciones a considerar cuando

los sntomas tradicionales indican la necesidad de una reparacin. Este es el Boletn #30 de nuestro programa de Boletines Informativos mensuales. Todos los

boletines estn disponibles en formato Acrobat pdf en www.widman.biz

Cada semana recibo preguntas sobre el consumo anormal de aceite en el motor, la probanecesidad de reparar el motor y consultas sobre diferentes aspectos de sta reparacin.

Esta semana me consultaron sobre cuatro autos que haban sido reparados y contingastando aceite. El mecnico emprico que haba hecho las reparaciones les deca queproblema es el aceite, argumentando que el aceite que estaban utilizando era muy delgadque se debera usar un aceite comn y monogrado para reducir el consumo. Para los qconocemos la ingeniera, la fsica, o simplemente las composiciones de aceites, era obvio qesto es solo un mito o una excusa de parte del mecnico que no entiende. Para nosotros erpunto de comenzar la determinacin de la causa raz del problema.

Informacin Bsica:

Para poder analizar el problema, es necesario cubrir los puntos bsicos de la reparaciTambin revisaremos los procedimientos a seguir para determinar las reparaciones necesarEste no es un procedimiento completo para rectificaciones de motores, sino una gua ciertos cuidados necesarios y observaciones para que el usuario no sea engaado.

Tradicionalmente los mecnicos recomiendan una reparacin total del motor basado en aos de servicio, los kilmetros recorridos, la quema de aceite o la falta de fuerza. Esto puser bueno para sus bolsillos, pero no es una manera tcnica de determinar la necesidad de reparacin. Ni la edad ni los kilmetros indicaran la necesidad de reparar el motSolamente se sospecha la posibilidad cuando hay un exceso de merma con un buen acehumo azul, etc. Conocemos muchas camionetas que pasan de 500,000 km sin reparmientras otras necesitan reparaciones a los 50,000 kilmetros. Algunas a los dos amientras tengo un Toyota Land Cruiser de 30 aos y un BMW de 17 aos que no tienninguna razn de rectificar. Tambin conocemos una Camioneta Toyota que tenia que rectificada a los 2,000 kilmetros porque un mecnico reviso el filtro de aire y dej arandela dentro del portafiltros, donde fue chupado al motor al encenderlo. Todo dependesu mantenimiento y la calidad del aceite que utiliza.

Cuando el aceite en el motor baja de nivel, hay que buscar la causa real, tomando en cueque solo requiere la prdida de una gota de aceite cada 100 metros para perder un litro 1500 kilmetros. Las causas son varias:

1. Muchas veces la merma es por la volatilidad del aceite. Hay aceites nacionalesimportados con 25% a 30% de compuestos aromticos, esperando el momento devaporar. Tambin hay aceites importados con aceite bsico API grupo Isintetizados o sintticos tradicionales con menos del 1% de compuestos aromticos.


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2. Tenemos que revisar los procedimientos de medicin del aceite. Algunos motorrequieren 30 minutos para que todo el aceite baje al crter para medirlo correctamenSi lo llenamos antes de esto, el motor tendr que botar el exceso por salpicado a lpistones y la cmara de combustin, adems de mayor contacto a los reteneTambin har mucha espuma, causando desgaste por cavitacin bajo presioneConozco un auto que botaba humo despus de cada cambio. Cual es el problemSu factura y cartn de cambio indicaba 5 litros, mientras la capacidad del crter masfiltro es de 4.5 litros.

3. Hay que considerar cuando y como empez la merma. Una Toyota 4Runner qumonitoreamos empez a registrar lleno en la maana, cuando haba drenado toda noche, pero con una falta de aceite cuando solo tuve una hora o menos para drenUn cambio de filtro solucion el problema. Hay muchos filtros de aceite en mercado que no retienen el aceite por su vlvula, dejando que este se vace en noche.

4. Hay que ver que el aceite no est saliendo por los retenes y las empaquetaduras. Vi motor que queran rectificar cuando en realidad el aceite sala por la empaquetadura culata.

5. Hay que revisar la vlvula PCV, cuyo trabajo es recircular los gases generados en crter y pasarlos de nuevo por el motor. Si est defectuosa o falta el protector o filque evita la entrada de aceite lquido a la vlvula, se aumentara el consumo.

6. Una de las reas menos consideradas es el mltiple de entrada de mezcla a locilindros. En muchos casos se tuerce con el calor o se suelta por falta de ajuscorrecta de los pernos, dejando cruzar aceite y agua.

7. El rea de las vlvulas de entrada trabaja en vaco, elnico atajo es el retn de vlvulas. Estos retenes osellos normalmente trabajan bien en motores nuevos,pero una vez que se aumenta el desgaste de la varilla,el retn, la gua u otra pieza, ya no puedencompensar por la succin, chupando aceite al motor.Tambin se resecan por el uso de aceites baratos queno tienen los aditivos correctos para mantenerloslimpios y flexibles. En muchos casos se recomiendareemplazar los sellos originales con el nuevo diseode sellos positivos.

8. Si se entupen los drenajes de la culata, los resortes de vlvulas pueden quedsumergidos en aceite, causando un exceso de consumo de aceite. Para evitar esto necesario utilizar un buen aceite que evita la formacin de lodos.

9. Algunos motores tienen barras de vlvulas huecas, que lubrican sus contactos por aceite que pasa. Cada milmetro de desgaste causa 3 veces el flujo de aceite, hastapunto que ya no puede drenar correctamente y se encuentra en el lugar de ssuccionado al motor.

10. Hay que considerar la viscosidad del aceite y el tamao de pistn. Si el aceite es mviscoso para la diferencia entre el dimetro de la falda del pistn y el cilindro, el pistpasar por encima del aceite, sin cortarlo, dejando que sea arrastrado al cilindro paquemarlo. Esta es una de las razones para que un buen SAE 15W-40 tenga men


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a. La compresin debera subir rpidamente. Si sube lentamente, ganandcompresin gradualmente, es probable que necesite nuevos anillos (vea maadelante para comprobar).

b. Si se mantiene baja, es probable que tenga un problema de vlvulas, culatempaquetadura de culata o depsitos en las vlvulas.

8. Repetir eso para todos los dems cilindros y comparar los resultados con laespecificaciones del fabricante.

9. Si la compresin es baja, adiciona una cucharilla (unos tres tiros de una aceitemanual) a cada cilindro y reconecta el medidor para repetir la prueba.

a. Si la compresin sube, definitivamente hace falta cambiar anillos.b. Si no sube mucho, el problema est en las vlvulas, sus guas, depsitos qu

evitan el sellado, la culata o su empaquetadura.c. Si dos cilindros adyacentes tienen baja compresin, es muy posible que hay

una fuga entre los dos, sea por la empaquetadura o culata. Revisar en el aceitrazos de agua y en el agua trazos de aceite.

d. Si un cilindro tiene 20% menos que los otros, y el motor anda un pocodesigual, puede ser un desgaste de leva de escape en el rbol de levas.10. Si la compresin es muy alta, probablemente hay muchos depsitos de carbn en

pistn o la culata. Para resolver esto, solamente hay que remover la culata y limpiarA veces se puede eliminar ste carbn con un aditivo como Chevron Techron motores a gasolina o American Diesel Power en motores a diesel.

11. Si la compresin es muy baja o hay mucha variacin entre cilindros, se debe hacer prueba de prdida, donde se aumenta presin en cada cilindro con una bomba de apara observar por donde escapa.

Si observamos estos puntos, podemos eliminar el desarmado de motores donde solo requiere un ajuste de vlvulas, cambio de empaquetadura u otra reparacin inferior, qtardar y costar menos.

Si es que determinamos que el motor necesita anillos,tambin necesita una revisin completa del bloque o lascamisas. Para ofrecer un servicio barato al cliente,muchos mecnicos instalan nuevos anillos sin medir niexaminar los cilindros para ver el desgaste. No tomanen cuenta que los motores de hoy generan 1000 psi (69Bar) de presiones en los cilindros en el momento de

explosin. Hay que medir el dimetro de cada cilindroen tres puntos (como el dibujo) para determinar la condicin. Una variacin mayor de 0.0mm por cada 1.0 mm de dimetro del cilindro requiere una rectificacin por la maestranza.

Si la diferencia de dimetro en el cilindro no excedelo aceptado por el fabricante, se puede reacondicionarel cilindro en el taller, utilizando un hone queconsiste de un esmeril de piedra o cepillo. El trabajode estas herramientas es eliminar rayas verticales,igualar la superficie y dejar rayas diagonales que


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atajan un poco de aceite cuando el motor esta en funcionamiento, sellando los anillos conlas paredes. Hay que tener cuidado en el uso para que las rayas crucen a un ngulo cerca60. Esto requiere cuidado y practica para lograr el dibujo correcto.

El error de muchos de los mecnicos (como el mecnico que caus esta investigacin) pensar que el cilindro debera ser liso. Que debera ser bien suave, bien pulido. Colonuevos anillos en el bloque, sin corregir las paredes de los cilindros. Adems de ayudar enformacin del sello, ayudan a asentar los anillos para que tengan la misma forma quecilindro.

El uso de las herramientas para pulir o esmerilar lasparedes, tiene que hacerse con mucho cuidado. Si en algnmomento lo subimos de manera vertical, habr un pasopara perder compresin y aceite.

Otro punto crtico que tiene que ser considerado al pulir yrectificar el cilindro es el sello que harn los anillos ypistones en conjunto para evitar el escape de gasescalientes de la cmara de combustin al aceite, transferir elcalor a las paredes del cilindro y mantener la compresindel motor.

El anillo superior tiene que sellar contra las presiones de laexplosin en la cmara con su contacto contra las paredesy al mismo tiempo con la parte inferior de la ranura delpistn. Si se deja carbn en esta ranura, o existe carbnpor el uso de aceite de mala calidad o barato, los anillos nopodrn expandirse libremente y/o hacer contacto directocon la ranura. Si la distancia entre los puntos del anillo noes exactamente correcta, puede haber contacto entreellos en la parte inferior del cilindro donde normalmenteexiste menos desgaste, causando rotura del anillo oraspado del cilindro. Si sta apertura es mayor que lorecomendado por la fbrica, pasarn gases y fuego alaceite. La distancia ptima fue determinada por la SAE(Sociedad de Ingenieros Automotriz), y es seguida portodas las fbricas de motores. Si el anillo superiorpierde su sello o deja pasar muchos gases por estepunto, habr una prdida de fuerza y degradacin delaceite. Si el mecnico no conoce o no tiene la tabla, no

podr hacerlo bien. Esta tabla est basada en la reglaSAE que exige un mnimo de 0.0035 pulgadas por cadapulgada de dimetro del cilindro. Hay que medir elcilindro en tres puntos: El punto mas alto que llegan los anillos (normalmente es el mancho), el punto debajo de los anillos (donde no tocan los anillos), y un punto intermedio.la diferencia en dimetro es mayor que 0.003 mm por cada 1.0 mm de dimetro del cilind(0.3 mm mximo en un cilindro de 100 mm), el bloque tiene que ser rectificado. Ningcambio de anillos funcionar sin rectificarlo, ya que los anillos quedaran muy abiertos arribmuy cerrados abajo.


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Para entender la importancia de la limpieza y funcionamiento del anillo superior en el mohay que tomar en cuenta que el anillo, aunquetenga su resorte, es empujado contra la paredpor la presin de la combustin. Entre masdesgaste haya en el cilindro, menos ser lacompresin, que a su vez reduce la presin delanillo contra la pared del cilindro. Estapresin del anillo contra la pared del cilindroes desarrollada por los gases de combustinque pasan por la ranura en cima del anillo ypor el sello del anillo contra la parte inferior de la ranura. Es por eso que los anillos tienque ser correctos para el pistn y para el motor. El cambio de pistones y/o anillos solameporque son del mismo dimetro no garantiza un buen funcionamiento. Cada marca tienediseo. Este diseo es correcto para el diseo de la ranura del pistn, la distancia decorona, la turbulencia en la cmara de combustin y las presiones del motor.

Adems, para funcionar correctamente, hay que mantener la distancia correcta entre la rany el anillo. Los anillos que bailen en su ranura, que no tienen bastante espacio paramovimiento, o por carbn o tamao incorrecto, nopodrn expandirse y sellar. Es importante limpiar todoel carbn y revisar las medidas de acuerdo a lasespecificaciones del fabricante. sta distancia puedevariar de acuerdo al tamao y diseo del motor, perofrecuentemente encontramos que se recomienda entre0.05 mm y 0.10 mm. La mayora de los motores nuevosvienen con ranuras menores y anillos ms delgados que los anteriores. Esto aliviana anillos y reduce su costo, pero los anillos nuevos no pueden ser utilizados en los pistonesmayor ranura.

Trabajos de Maestranza

Una vez que se desarma el motor, se debe revisar las piezas en una maestranza con herramientas necesarias para determinar el desgaste u otros problemas.

Por la cantidad de tierra que entra a los motores, por el hbito se soplar filtros de airela calidad de aceite utilizado en las empresas que compran por precio, hay que revisel eje de levas. El rbol de levas tpicamente aplica hasta 20,000 psi de presin paabrir las vlvulas. Si existe polvo, ste trabaja como lija. Si el aceite no mantiene cuerpo (viscosidad), no puede proteger contra el desgaste. Los aceites mas compraden el pas sufren de cizallamiento en altas presiones y las temperaturas tpicas en rbol de levas, bajando a niveles entre 2.9 cP y 3.5 cP. Los mejores aceites, fabricadcon aceite API grupo II o sintetizados, como American Supreme SAE 15W-4mantienen su viscosidad sobre 4.2 cP. El desgaste en el rbol de levas cambia momento de entrada de combustible y salida de gases adems de la cantidapermitida.

Por el calentamiento que sufren muchos motores al no utilizar el refrigerantrecomendado, por no cambiar las mangueras cuando estn secas, o reemplazmangueras con otras que colapsen en succin, realizar trabajos hechos sin torqumeo pernos sin ajustados en el orden correcto para ese motor, muchas veces encontramculatas torcidas. El hbito de algunos mecnicos de compensar por esto con la adici


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de una empaquetadura de mayor grosor cambia la compresin y la transferencia calor, causando mayores problemas. En la mayora de los casos la maestranza puecepillar la culata. Todo debera ser hecho con toda precisin y a medida.

El cigeal debera ser revisado, no solamente para determinar el desgaste o prepalos nuevos cojinetes, sino para verificar que no haya sido doblado. Un milmetro variacin causar serios daos y desgastes prematuros cuando est girando a 300

rpm.Torqumetro

Antes de seleccionar el taller que efectuar el trabajode revisar o rectificar el motor, es necesario verificarque tenga un torqumetro calibrado y que lo sepautilizar. Cualquier motor armado sin torqumetrotendr problemas al calentarse o vibrar enfuncionamiento normal. El manual de reparacin decada motor tendr el torque correcto para cada pernoy el orden necesario para asegurarlos. La aplicacindel torque el perno en orden correcto aplicar algo depresin a cada perno antes de entrar en el proceso crtico de aplicar la tensin al perno doel perno es actualmente estirado. En la actualidad, un perno tpico de biela, correctameestirado al torque correcto, estar cerca de 0.15 mm mas largo. La tensin de los pernos dculata vara con las revoluciones del motor. Entre ms rpm, mayor tensin a los pernos. Evariacin diaria eventualmente causa la fatiga de ellos. Si el torque no esta aplicacorrectamente, la culata se afloja, permitiendo la entrada de agua al motor. Cuando se camun perno para uno nuevo, se debera cambiar todos (y todos del mismo lote) para que tengla misma flexibilidad y fuerza.

Tambin es necesario que el personal del taller conozca los tipos de pernos. Muchos de pernos utilizados son descartables. Al ser colocado y ajustado en su torque correcto, el pedescartable se estira hasta la tensin correcta, pero nunca vuelve a su tamao y forma origiPor eso no pueden ser estirados o tensionados otra vez.

Aqu publicaremos la tabla SAE quedemuestra el torque recomendadopara cada tipo de perno. Encontramosinteresante que pocos mecnicos yvendedores de pernos entienden ladiferencia entre los diferentes gradosde pernos. Los compran por precio,por tamao y rosca, y los aprietanusando la fuerza de su brazo. Unmotor armado as tendr problemas deempaquetaduras, culata, cojinetes,vlvulas, etc., en poco tiempo.Nota: 1 Lb/Pie = 1.35582 N-m.


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Aqu presentamos la tabla ISO para pernos mtricos

Recomendaciones

El taller que se deba elegir para examinar o reparar un motor no es una consideracin precio, sino de calidad. Si escogemos un taller que identifique un problema menor que resen menores gastos y tiempo perdido, mejor. Si necesitamos una reparacin total y escogemun taller que rectifique el motor con las condiciones y herramientas adecuadas, podemaprovechar una segunda vida til del motor.

1. Cuando alguien dice que el motor requiere una reparacin, hay que pedir loresultados de la prueba de compresin y comprobar que conoce el procedimiencorrecto para hacerla.

2. El taller tiene que ser limpio, con un piso de hormign. Toda la tierra que llega a lpiezas las lijar en los primeros kilmetros de recorrido.

3.

Hay que asegurar que se observe las precauciones de limpieza de piezas, no solo dambiente, sino de todo el material generado por pulido o esmerilado.4. Tiene que tener el cuidado de marcar todas las piezas para colocarlos en el mism

lugar.5. Hay que ver que tenga las herramientas necesarias, incluyendo el torqumetro,

calibrador (que puede medir hasta el fondo de los cilindros), el medidor del estirado los pernos en los cojinetes, el hone para esmerilar, los libros de tolerancia y torque,etc.

6. Hay que calificar el nivel de educacin del personal, y el grado de supervisin de ltcnicos a los mecnicos bsicos.

7. Por lo que varan las condiciones de los motores cuando se reparen, se vara el trabanecesario para repararlos. Cuando un amigo le recomienda un taller por lo quhicieron un buen trabajo para l, no quiere decir que pueden hacer todas lareparaciones necesarias. Siempre hay que ver que tenga el equipo necesario.

8. Una vez abierto el motor, hay que verificar y reemplazar todas las piezas que estfatigadas o gastadas para evitar otra reparacin por culpa de ellas.


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9. Si cotizan pernos por tamao sin especificar el grado SAE, tendrn problemas conreparacin.

10. Una vez reparado, hay que hacer el primer cambio de aceite entre los 50 a 100 hora800 a 1000 kilmetros para eliminar los residuos de metales del asentado.

11. Es normal que gaste un poco de aceite al asentarse. Si continua gastando aceidespus de 5000 kilmetros, la reparacin no fue hecho correctamente. Revisa llistas de posibles causas enwww.widman.biz.

Una reparacin tcnicamente bien realizada dar aos de servicio al motor sin problemas, ureparacin efectuada sin tomar en cuenta los aspectos tcnicos bsicos expresados y tratande ahorrar gastos necesarios ocasionar prdidas econmicas y de tiempo.Existen dos causas principales causantes de las reparaciones de motores: 1) Mantenimientcontaminacin, y 2) Lubricacin (estos temas han sido tocados ampliamente en anterioboletines). Si logramos controlar la contaminacin, realizar un correcto mantenimientoutilizar un lubricante de alta calidad, estaremos en condiciones de evitar reparaciones plargos periodos, como 400,000 km en vehculos a gasolina, 600,000 km en vehculos a diey ms de 1000,000 km en vehculos de carretera (pasajeros o transporte pesado). Dependecada uno de nosotros decidir si cuidamos o no nuestra inversin.

Widman International SRL contribuye a la capacitacin de los ingenieros y usuarios en Bolivia para mejorar su competitividad. Para mayores informaciones prcticas, visitenuestra pgina Web: www.widman.biz

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