Los bloques de motor de aluminio y hierro fundido dañados y desgastados se han reparado durante mucho tiempo utilizando manguitos secos. La instalación de un manguito de reparación a menudo puede salvar el bloque si un cilindro tiene un desgaste excesivo de la forma cónica, o está agrietado, ranurado o dañado de otro modo, y perfora el cilindro dañado. Del mismo modo, para restaurar los cilindros a nuevas dimensiones, todos los cilindros en el bloque se pueden volver a envolver si todos los cilindros están muy desgastados.
La principal ventaja de embolsar sobre perforar los cilindros e instalar pistones y anillos de gran tamaño es el ahorro de costos de no tener que reemplazar los pistones y anillos. Además, muchos bloques son demasiado delgados para acomodar de manera confiable el exceso de encuadernación sin mangas. Y si estamos hablando de un bloque de aluminio con manguitos de hierro integrados, mecanizar los manguitos originales e instalar otros nuevos (húmedos o secos) puede ser la única manera de guardar (o modificar) el bloque.
Modificaciones de rendimiento
Para aplicaciones de alto rendimiento, los manguitos también ofrecen una serie de ventajas. El desplazamiento de un bloque de motor está limitado por la distancia entre los centros del orificio y el grosor de la pieza fundida. Si el bloque es una fundición de pared pesada, puede aumentar el desplazamiento del motor perforando los cilindros para que sean de gran tamaño y/o utilizando una manivela de stroker. Las manivelas Stroker son populares porque requieren menos modificaciones. Las manivelas de carrera larga son buenas para un par de rpm bajo, pero una configuración de gran diámetro de carrera corta es mejor para una alta potencia de revoluciones. En consecuencia, si está construyendo un motor de alto rendimiento de revoluciones, es posible que desee aumentar el tamaño del orificio en lugar de depender tanto de una carrera mayor para crear más potencia.
Si va a instalar manguitos secos en un bloque para aumentar el desplazamiento, puede quitar solo una cantidad determinada de metal antes de quedarse sin bloque para soportar las manguitos de cilindro más grandes. Una forma de superar este límite es hacer una conversión de mangas mojadas. Los cilindros existentes se mecanizan y se instalan mangas húmedas en su lugar. La instalación implica modificaciones extensas en el bloque y requiere un mecanizado CNC preciso para que pueda aceptar manguitos húmedos, pero los resultados valen la pena. Debido a que el refrigerante está en contacto directo con el exterior del manguito, los manguitos húmedos pueden manejar cargas de calor y caballos de fuerza mucho más altos. En consecuencia, se obtiene una mayor resistencia y fiabilidad, así como un mayor desplazamiento. Los kits de conversión de manga húmeda están disponibles para ciertos motores de importación de último modelo, así como para V8 nacionales.
Consejos de instalación de Manguitos secos
Una de las decisiones más críticas que tendrá que tomar al instalar manguitos secos es cuánta interferencia es adecuada para la aplicación. Los bloques de aluminio tienen más expansión térmica que los bloques de hierro fundido, por lo que generalmente requieren más ajuste de interferencia para evitar que las mangas se muevan. ¿Cuánta interferencia necesitas?
Las respuestas variarán dependiendo de a quién le preguntes. Diferentes proveedores de fundas nos dieron diferentes recomendaciones. Uno dijo que la mayoría de los bloques de aluminio normalmente necesitan alrededor .003 para .004 de ajuste de interferencia entre las mangas sin mangas y el bloque para mantener las mangas en su lugar. Si el bloque puede aceptar un manguito con bridas, es posible que no necesite ninguna interferencia en absoluto.
Otro dijo .0015 para .003 de ajuste de interferencia es todo lo que necesita con la mayoría de los bloques de aluminio, y si va mucho más allá .004 probablemente distorsionarás el bloque. La distorsión del orificio es mala porque evita que el orificio sea redondo cuando lo afinas. Esto evita un buen sellado del anillo y permite pérdidas por golpes y compresión; ninguna de las cuales es buena para las emisiones o el rendimiento.
Un proveedor dijo que ha cambiado su forma de pensar sobre el ajuste de interferencia por completo en algunas aplicaciones de motores de aluminio. Los manguitos se pueden instalar con una interferencia mínima (.0005 para .001) y encerrado en su lugar con sellador anaeróbico. Se aplica un sellador como Loctite 518 en el tercio inferior del cilindro para mantenerlo en su lugar y evitar que el aceite migre hacia arriba entre el extremo inferior del manguito y el bloque. Cualquier cosa que se interponga entre el manguito y el bloque (ya sea aceite, depósitos de carbono o incluso aire) puede interferir con una buena transferencia de calor.
Con bloques de hierro fundido refrigerados por agua, la recomendación general para instalar manguitos secos sin bordes es usar aproximadamente .0015 para .002 de ajuste de interferencia. Una punta para facilitar la instalación del manguito y mejorar la transferencia de calor es afilar ligeramente el cilindro con piedras de grano #280 después de que se haya perforado para aceptar el manguito. Un acabado más suave dentro del orificio mejorará el contacto de metal a metal entre el manguito y el bloque cuando el manguito se deslice en su lugar.
En algunos motores de cilindrada pequeña refrigerados por aire (motocicletas y motores pequeños, por ejemplo), puede ser necesario un ajuste de interferencia mayor porque los cilindros funcionan a temperaturas más altas. Hemos oído hablar de fabricantes de motores que utilizan tanto como .006 a .008 de ajuste de interferencia para asegurar que las mangas permanezcan en su lugar.
Otra cosa que hay que tener en cuenta es que si está guardando solo un cilindro dañado en un bloque para repararlo, el manguito puede distorsionar un poco los cilindros adyacentes, especialmente si usa mucho ajuste de interferencia. El resultado puede ser problemas de sellado de anillos, pérdidas de compresión y golpes en los cilindros adyacentes.
El uso de placas de torsión al perforar y afilar el bloque es una forma de minimizar o corregir la distorsión del orificio del cilindro. De hecho, se pueden requerir placas de torsión en muchos bloques de pared delgados (con o sin mangas) para lograr un acabado de orificio realmente bueno que sea redondo y recto. Instale la placa de torsión y la junta de la cabeza en el bloque, y luego apriete los pernos de la cabeza a las especificaciones antes de afilar.
Interferencia de medición
Para determinar con precisión la cantidad de interferencia, necesita dos dimensiones: el diámetro exterior medio (OD) de los manguitos y el diámetro interior medio (ID) de los orificios del bloque. Para medir estas dimensiones, necesita un micrómetro de diámetro exterior preciso y un micrómetro de identificación o calibre de perforación.
Mida la manga en la parte superior, media e inferior. Anota los números. A continuación, gire la manga 90 grados y mida de nuevo. Promedio conjunto de todos estos números para calcular el diámetro exterior promedio de la manga.
A continuación, haga lo mismo con el agujero. Mida la parte superior, media e inferior, luego gire el calibre de perforación o el micrófono de identificación 90 grados y repita. De nuevo, promedia los números juntos. Las dimensiones del diámetro interior deben ser más pequeñas que las dimensiones del diámetro exterior del manguito para crear un ajuste de interferencia.
Reste el diámetro interno medio del orificio del manguito para determinar el ajuste de interferencia.
Instalación más fácil
La forma de la vieja escuela de instalar un manguito seco era colocarlo en el orificio, colocar un bloque de madera sobre la parte superior del manguito y luego golpearlo en el bloque con un martillo. Eso puede haber funcionado hace años, cuando las dimensiones y los espacios libres no son tan críticos como lo son hoy en día, pero ese tipo de procedimiento de instalación no tiene cabida en los talleres de máquinas de hoy en día.
La forma recomendada de instalar manguitos es enfriarlos o congelarlos y precalentar el bloque. Colocar las mangas en un congelador doméstico generalmente reducirá su diámetro exterior aproximadamente .002˝. Empacarlos con hielo seco o rociarlos con algo de nitrógeno líquido los encogerá aún más, por lo general .003 más o menos. Esto a menudo permite que las mangas caigan directamente con poco o ningún esfuerzo, lo que reduce el riesgo de dañarlas o distorsionarlas. Precalentar el bloque ligeramente a unos 120 grados también abrirá un poco los orificios, facilitando la instalación. Si necesita aplicar fuerza para empujar el manguito en su lugar, no lo golpee con un martillo, use un mandril para presionarlo.
Aquí hay otro consejo para los constructores de motores de alto rendimiento: alivie el estrés del bloque después de envolverlo montando el bloque en una mesa vibratoria y dejándolo agitar a alta frecuencia durante 15 a 30 minutos. El tratamiento criogénico del bloque (congelarlo a menos 300 grados F bajo cero en un ciclo de congelación y descongelación lento y largo) es otro método que puede aliviar el estrés de los bloques y reducir la distorsión del bloque.
Acabado de los cilindros
Una vez instalados los manguitos, el interior del cilindro se puede terminar según las especificaciones. Para que los anillos se asienten y sellen correctamente, se requiere un acabado que proporcione un buen soporte para los anillos, retenga el aceite y no requiera un período de rotura prolongado. Para la mayoría de los motores de último modelo y rendimiento, eso significa un acabado de meseta.
Un acabado de orificio de meseta es lo que todos los tipos de anillos eventualmente producen cuando están completamente asentados, por lo que cuanto más cerca se pueda preacabar el orificio a una condición similar a una meseta, menos se desgastarán los anillos y cilindros a medida que el motor se rompe, mejor se sellarán los anillos desde el principio y más durarán los anillos.
Para los anillos moly, se puede usar un proceso de bruñido de dos pasos para lograr un acabado de meseta. Primero, afile con un abrasivo vitrificado de carburo de silicio de grano #280 convencional. Luego, termine tocando brevemente los orificios con una piedra de grano #400 o dándoles varios golpes con una herramienta abrasiva de afilado de nailon o un cepillo.
Si los cilindros están afilados con piedras de diamante, puede seguir con un diamante de grano fino, un abrasivo vitrificado de grano fino o un cepillo para terminar los orificios.
Si no está aplicando un acabado de meseta a los cilindros, el bruñido con piedras de carburo de silicio de grano #220 funciona bien con anillos de hierro fundido liso o cromados. Utilice piedras de grano #280 para anillos con cara de molibdeno, o piedras de grano #320 a #400 para anillos de molibdeno si el motor se está construyendo para carreras o rendimiento.
Después de que los cilindros hayan sido afilados con piedra, no olvide restregarlos con agua jabonosa tibia y un cepillo para eliminar todos los residuos metálicos y de bruñido. Este es un paso que a menudo se pasa por alto que puede arruinar un nuevo juego de anillos a toda prisa.
Camisas húmedas Diésel
Si está reconstruyendo un motor diésel o industrial que tiene camisas húmedas, el ajuste por interferencia no es una preocupación. La mayoría de estos revestimientos son una instalación de ajuste deslizante simple, y muchos están preacabados a las especificaciones. Aun así, debe prestar mucha atención a la condición de los avellanadores en el bloque para que los revestimientos se soporten correctamente, especialmente si el motor se ha reconstruido antes. Si el reborde que soporta la brida del revestimiento está dañado o corroído, tendrá que volver a mecanizarse para soportar el revestimiento correctamente.
Utilice el tipo de lubricante para juntas especificado por el fabricante. El uso del tipo incorrecto de lubricante puede hacer que el sello se hinche, impidiendo que el revestimiento se ajuste correctamente.
Si los revestimientos antiguos tienen un revestimiento pesado de cal o cal en el exterior, se deben limpiar las camisas de refrigeración en el bloque, así como el resto del sistema de refrigeración. Cualquier cosa que se adhiera al exterior de los revestimientos puede inhibir la transferencia de calor.
Muchos motores diésel de último modelo requieren camisas de cilindro endurecidas por inducción, hierro dúctil u otro tipo de aleación de hierro resistente al desgaste de alta calidad. Los materiales más baratos no resistirán y probablemente causarán un desgaste rápido y fallas prematuras. Un revestimiento de buena calidad debe durar fácilmente 500,000 millas o más en un camión de carretera de clase 8.
La protuberancia del revestimiento también debe ser correcta para que la junta de la culata se selle correctamente. Si un revestimiento de cilindro se encuentra más alto que los de los cilindros adyacentes, puede afectar el sellado.
