reconditioning of aluminium engine blocks

Upload: alex

Post on 05-Jul-2018

227 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    1/100

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    2/1002 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    1. edición 03.09N° de artículo 50 003 804-04ISBN 978-3-86522-199-5

     Autores :

    Uwe SchillingSimon Schnaibel

    GráÞco y producción:

    Wolfgang WolskiHela Werbung GmbH, Heilbronn

    Agradecemos el gr an apoyo que nos ha brindado KSAluminium Technologie AG.

    La copia, reproducción, traducción, íntegras o parciales,

    requieren nuestro previo consentimiento por escrito conindicación de las fuentes.

    Reserva de modiÞcaciones y divergencias de Þguras.Exclusión de responsabilidad.

    Editor:

    © MS Motor Service International GmbH

    Impreso

    MS Motor Service International GmbH.Calidad y servicio cobijados bajo un solo techo.

    MS Motor Service International GmbH es la organización distribuidora para lasactividades mundiales de postventa de la compañía Kolbenschmidt PierburgAG. Somos un proveedor líder de componentes de motor para el mercado librede repuestos ofreciendo las marcas de primera KOLBENSCHMIDT, PIERBURG yTRW Engine Components. Nuestra amplia y detallada gama de productos hace quelos clientes puedan adquirir las partes de motor de un único y solo proveedor.

    Solucionamos los problemas del comercio y de los talleres y ofrecemos, además,un amplio paquete de servicios y la competencia técnica propia de una Þlial de ungran proveedor de la industria automotriz.

    Kolbenschmidt Pierburg AG.Proveedor de gran renombre para la industria automotriz. Siendo asociados de los fabricantes de automóviles desde muchos años, lasempresas del Grupo Kolbenschmidt Pierburg desarrollan componentes innova-dores y soluciones de sistema y gozan de una competencia reconocida en las

    áreas de alimentación de aire y reducción de contaminantes, bombas de aceite,de agua y de vacío, pistones, bloques de motor y cojinetes de fricción. Los pro-ductos de Kolbenschmidt Pierburg cumplen los altos requerimientos y normasde calidad de la industria automotriz. Reducida emisión de contaminantes,consumo económico de gasolina, Þabilidad, calidad y seguridad, estos son losfactores decisivos que impulsan el desarrollo de innovaciones de la sociedadKolbenschmidt Pierburg.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    3/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 3

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Prólogo

    La propagación de motores con bloques de aluminio ha aumentado constante-

    mente desde su introducción en el mercado mas los potenciales que resultan dela reducción del peso no se han agotado todavía en el sector de construcciónmotriz para automóviles. Existen aún grandes posibilidades para ahorrar pesosobre todo en lo que concierne a los motores Diesel debido a su forma de cons-trucción pesada y robusta en comparación con los motores de gasolina. La fun-dición gris sustituida por aluminio en los bloques motrices para automóvilesprogresará por ese motivo más rápidamente en el futuro próximo. Los desarrol-los en el sector de nuevas concepciones para super Þcies de rodamientos pugnancontinuamente entre la rentabilidad, lo realizable y lo indispensable desde unpunto de vista técnico. La necesidad de reacondicionar los motores de maneracompetente aumenta sin embargo con la expansión mundial de vehículos equipa-dos con bloques motrices de aluminio y los crecientes kilometrajes totales delos automóviles.

    Tema

    La avidez de obtener informaciones sobre los bloques motrices de aluminio esenorme en lo que concierne a la técnica y al reacondicionamiento de los motores.Las peticiones diarias de los clientes respecto a este tema comprueban ese hecho.Este prospecto es un compendio informativo para los rectiÞcadores, los talleres y elpúblico interesado en el que se aborda de manera detallada y compacta los temasde producción, construcción, reacondicionamiento y reparaciones de los bloquesmotrices de aluminio.

    Además de los procedimientos normales para mecanizar los oriÞcios de loscilindros de aluminio, se han resuelto problemas especiales como los que sepresentan a la hora de reparar y reacondicionar los bloques motrices de aluminio.En esta obra indicamos ejemplos de opciones para reparar todos aquellos bloquesde aluminio cuyas super Þcies hayan sido revestidas después de la fundición ode la mecanización Þnal mediante procedimientos costosos a Þn de que obtenganlas propiedades requeridas.

    Debido a las crecientes expectativas ha sido necesario actualizar el programade herramientas de MS Motor Service International para la mecanización Þnalde las super Þcies de silicio y aluminio a Þn de armonizarlo con el estado actualde la fabricación en serie. KS Aluminium Technologie AG, la empresa líder enEuropa occidental en lo que concierne a la fabricación de bloques de aluminiopara el segmento de lujo, en colaboración con numerosos especialistas y exper-tos acreditados en la materia, ha adoptado los procedimientos de mecanizaciónaplicados hoy en día a la producción en serie para el acabado de cilindros y loshan adaptado y desarrollado ulteriormente para los rectiÞcadores profesionales.

    Hay que destacar especialmente las nuevas barras de bruñido y exposición desar-rolladas por KS para el acabado de las super Þcies de rodamientos de aluminio ysilicio. Estas singulares regletas se ofrecen por primera vez y exclusivamente enel programa de herramientas de MS Motor Service International para el sector de

    reacondicionamiento. Debido al empleo de las regletas de KS, combinadas connuestra experiencia y los equipamientos idóneos, las empresas rectiÞcadoras demotores necesitarán por primera vez mecanizar las super Þcies de los cilindros dealuminio de la misma manera y con igual calidad a la que ofrecen momentánea-mente los talleres de producción de KS.

    Bloques de motores de aluminio – La tendencia

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    4/1004 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    1 Prólogo .................................................................................................3

      1.1 Observaciones - Marcas, Responsabilidad,

    derechos de patentes, indicaciones de seguridad ................6

    2 Fundamentos para los bloques motrices de aluminio...............7  2.1 En general ..................................................................................8  2.1.1 Motivos para emplear bloques motrices de aluminio ....................8  2.1.2 ¿Bloques motrices de aluminio para motores Diesel?....................9

      2.2 Método de fundición ...............................................................10  2.2.1 Vista general: los moldes y los métodos de fundición respectivos ...10

    2.2.2 Fundición en arena .....................................................................10  2.2.3 Fundición en coquilla ..................................................................11  2.2.4 Fundición bajo presión ...............................................................12  2.2.5 Fundición comprimida (Squeeze Casting) ...................................13

      2.3 Concepción del bloque motriz ...............................................14  2.3.1 Los diferentes tipos de construcción de los bloques motrices.....14  2.3.2 Tipos de camisas de agua ...........................................................17  2.3.3 Atornilladura de la culata del cilindro .........................................18  2.3.4 OriÞcios para el montaje del bulón en la pared del cilindro .........19  2.3.5 OriÞcios para ventilar el cárter del cigüeñal ................................20

      2.4 Tecnologías para las superÞcies de cilindros ....................21  2.4.1 Vista general de las diferentes tecnologías para

    las super Þcies de rodadura ........................................................21  2.4.2 Super Þcies de cilindros ALUSIL ® ................................................22  2.4.3 Super Þcies de cilindros LOKASIL ®..............................................24  2.4.4 Super Þcies revestidas con nitruro de titanio ...............................25

    2.4.5 Super Þcies niqueladas ...............................................................262.4.6 Capas plasmáticas a base de hierro ...........................................27

      2.4.7 Super Þcies aleadas con láser .....................................................28  2.4.8 Camisas de fundición gris ...........................................................28  2.4.9 Camisas de aluminio fundidas (ALUSIL ®, Silitec ® ) ......................30

    3 Método para la mecanización y las reparaciones ...............31

      3.1 Considerasiones y recomendaciones para las reparaciones 32  3.1.1 Determinación y diferenciación de las distintas tecnologías

    para las super Þcies de los cilindros ............................................32

      3.1.2 Disponibilidad de pistones idóneos para reparaciones ...............34  3.1.3 ¿Bloques motrices de aluminio irreparables? ..............................34  3.1.4 ¿Cuándo es recomendable usar camisas de cilindros de reparación? .35  3.1.5 Super Þcies desgastadas y dañadas de aluminio y silicio ............36  3.1.6 Super Þcies dañadas revestidas con níquel, cromo o hierro ........36  3.1.7 Super Þcies dañadas de cilindros aleadas con láser ....................37  3.1.8 Determinación de los valores característicos existentes

    para las super Þcies de rodadura ................................................38  3.1.9 Vista general de reparaciones posibles ......................................39

    Indice 

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    5/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 5

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

      3.2 Montaje de camisas de fundición gris de aluminio .............40  3.2.1 Camisas de cilindros para bloques de fundición gris ..................40  3.2.2 Montaje de camisas de cilindros en bloques de aluminio ...........42  3.2.3 Conformación del asiento de camisas en bloques de aluminio ...43

      3.2.4 Fabricación de las camisas necesarias para los cilindros(ALUSIL ®, fundición gris) ............................................................44

      3.2.5 Fabricación de oriÞcios para camisas de cilindros en el bloque motriz 48  3.2.6 Contracción de las camisas de los cilindros ................................50

      3.3 mecanización de las superÞcies de aluminio .......................... 53  3.3.1 Equipamiento de máquinas y herramientas ................................53  3.3.2 Vista general de cada paso de mecanización ..............................54

      3.4 Taladrado Þno de los cilindros ............................................55  3.4.1 Herramientas para taladrar y material de corte ...........................55  3.4.2 Parámetros de mecanización al taladrar .....................................56

      3.5 Bruñido .....................................................................................57  3.5.1 ¿Qué signiÞca bruñir? .................................................................57  3.5.2 Finalidad de la mecanización por bruñido ...................................58  3.5.3 Comparación entre el bruñido de fundición gris y el de aluminio ...58  3.5.4 Requisitos que deben llenar la herramienta

    para bruñir y las regletas de mecanización .................................60  3.5.5 Lubricación refrigerante al bruñir y exponer mecánicamente ......62  3.5.6 Parámetros de mecanización para bruñir ....................................62

      3.6 Exposición de cristales de silicio ........................................ 64  3.6.1 ¿Qué signiÞca exposición? ..........................................................64

      3.6.2 Métodos diferentes para exponer el silicio..................................64  3.6.3 Controles del resultado...............................................................68

      3.7 Problemas para mecanizar cilindros y sus soluciones .... 70  3.7.1 Errores geométricos de los oriÞcios ............................................70  3.7.2 Errores geométricos por mecanización defectuosa de los cilindros .72  3.7.3 Ovalidades del cilindro por deformaciones causadas por tornillos ..74  3.7.4 Problemas al mecanizar los oriÞcios ciegos ................................75  3.7.5 OriÞcios horizontales en la pared del cilindro .............................76

      3.8 Herramientas KS para la mecanizaciónde cilindros de aluminio ........................................................ 77

    4 Anexo ................................................................................................... 83

      4.1 Conocimientos básicos sobre las superÞcies pequñas .... 84

      4.2 Repuestas a las preguntas planteadas más a menudo .......86

      4.3 Folletos técnicos ....................................................................90

      4.4 Datos de mecanización para extraer.....................................93

      4.5 Más informaciones sobreMS Motor Service International ...........................................99

    Indice 

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    6/1006 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    LOKASIL ®, ALUSIL ®, Galnikal ®,

    Silumin®

     son marcas registradas, decomercialización o de mercancías deKolbenschmidt Pierburg AG.Silitec ® es una marca registrada, de

    Marcas empleadascomercialización o de mercancía de

    DaimlerChrysler AG .Nikasil ®, Chromal ® y Silumal ® sonmarcas registradas, de comercializa-ción o de mercancías de Mahle AG.

    Los demás nombres mencionados

    en este prospecto son marcasregistradas o denominaciones deproductos de sus fabricantes u otrasempresas.

    prospecto han sido investigados yrecopilados minuciosamente. No obs-tante pueden haber equivocaciones,datos mal traducidos, informacionesincompletas u otras que hayan sidomodiÞcadas en el ínterin. Por ese mo-tivo no garantizamos ni asumimos laresponsabilidad jurídica en cuanto ala exactitud, la integridad, la actuali-dad o la calidad de las informacionesproporcionadas. Excluimos toda res-ponsabilidad por daños directos o in-directos, materiales o inmateriales

    ocasionados por el uso o mal uso delas informaciones o por los datos in-completos o erróneos contenidos eneste prospecto a menos que se com-pruebe dolo o negligencia grave denuestra parte.

    ResponsabilidadTodos los datos contenidos en este Nos disculpamos por no poder facilitar

    los datos relacionados con los fabrican-tes ni las recomendaciones especí Þcaspara las reparaciones debido a la diver-sidad de bloques motrices existentes yfuturos. Las particularidades construc-tivas diÞeren mucho, en parte, de motora motor. Queda en manos del rectiÞca-dor y de su experiencia el comprobar ydecidir individualmente si puede em-plear uno de los procedimientos des-critos en este prospecto para efectuarlas reparaciones. La aplicación de lasinformaciones mencionadas y el em-

    pleo de los procedimientos descritospara las reparaciones corre exclusiva-mente por cuenta y riesgo del rectiÞca-dor. Tampoco asumimos la responsabi-lidad por los daños que ocurran porfalta de conocimientos técnicos, pericia

    deÞciente o inexperiencia en repara-ciones.

    No podemos predecir si los procedimien-tos técnicos y las indicaciones paralas reparaciones aquí descritos seránaplicables a las generaciones futurasde los motores. Estos tendrán que sercorroborados individualmente por elrectiÞcador.

    La publicación de estas informacio-nes se efectúa sin tomar en consi-deración las patentes que existaneventualmente u otros derechos deterceros. Advertimos expresamenteque algunos de los procedimientos de

    Derechos de patentesmecanización mencionados en esteprospecto, sobre todo el bruñido delas super Þcies de rodaduras y ciertosprocedimientos para exponer el silicio,cuentan con derechos patentados deKS Aluminium Technologie AG. Para

    emplear comercialmente y aprovecharen serie los procedimientos aquí des-critos se requiere la autorización porescrito de todos los titulares de laspatentes y licencias o hay que reem-bolsarles los derechos consabidos.

    Todos los trabajos mencionados en esteprospecto deben ser hechos sólo por unpersonal formado debidamente y con el

    equipamiento correspondiente (ropa ygafas protectoras, guantes, protectoresde oídos). Los rectiÞcadores tienen el

    Indicaciones de seguridaddeber de averiguar cuáles son las dis-posiciones de seguridad vigentes y losreglamentos para prevenir accidentes

    y acatarlos en cada caso. Es necesarioque obren además con sumo cuidado yresponsabilidad al manipular las piezas

    calientes, al usar nitrógeno líquido yhielo seco y al mecanizar cuando sedesprendan virutas.

    Observaciones

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    7/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 7

    Fundamentos paralos bloques motrices de aluminio

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    8/1008 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    2.1 En general 

    2.1.1 Motivos para emplear bloques motrices de aluminio

    El aluminio con su diversidad de alea-ciones es el material típico de construc-ción liviana y representa una alternati-va real para muchas piezas respecto alos materiales clásicos de hierro. Lasaleaciones de aluminio alcanzan buenosvalores de solidez con sólo un tercio dela masa especí Þca de manera que sepueden fabricar piezas fundidas de alu-minio con una resistencia similar y con-siderables ventajas con respecto al pe-so. Otras ventajas: buen acabadosuper Þcial con diversas posibilidadesde tratamiento, resistencia a la corro-sión y dimensiones exactas logradasgracias a la excelente mecanizabilidad.Por último, las buenas posibilidadesde reciclaje favorecen la fabricacióncomercial.

    En el caso de los automóviles, el peso

    repercute considerablemente en el con-sumo de gasolina. El sobrepeso signi-Þca masas adicionales que tienen ace-lerar y mayor resistencia por rodaduray por pendiente. El peso es un factorsumamente importante para casi todoslos automóviles que consuman gasoli-na. Más consumo de gasolina equivalea más emisiones contaminantes. Porese motivo urge reducir el peso de losvehículos en vista de la escasez de re-cursos energéticos y los aumentos deprecio de la gasolina.

    Además de las culatas de los cilindrosy los pistones, ha sido siempre un retopara los constructores de motores fabri-car bloques de aluminio pues son laspiezas más pesadas de los automóviles.Sustituyendo la fundición gris por la dealuminio se ha logrado disminuir el pesoentre un 40 % y un 50 %. Además de lareducción del peso se puede controlar

    mucho más fácil el calor pues la conduc-tividad térmica del aluminio es tres ve-ces más elevada que la de la fundicióngris. El motor se calienta más rápido yde manera uniforme. En suma, la dis-minución del peso no se restringe úni-camente a la del bloque motriz. El volu-men de agua refrigerante puedereducirse también pues la conductivi-dad y las radiaciones térmicas del blo-que motriz son mejores.

    Fundamentos 

    Fig. 1 Balanza de aluminio frente a fundición gris

    fundición de aluminio fundición de gris

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    9/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 9

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    2.1.2 ¿Bloques motrices de aluminio para motores Diesel?

    Hasta mediados de 1990 era casi im-pensable la idea de renunciar a loscárteres de fundición gris para los moto-res Diesel aunque el elevado peso, pormotivos de concepción, aportaba mayo-res ventajas para éstos que para losmotores de gasolina. Los elevados re-quisitos técnicos que debían cumpliresos bloques motrices no permitíanapartarse aparentemente de la acredi-tada fundición gris hasta esa fecha.Por lo demás, las aplicaciones relacio-nadas con los motores Diesel de cons-trucción liviana se empleaban en rarasocasiones. Mas un vuelco sorprenden-te ocurrió en pocos años. El motor Dieselpara automóviles con inyección directay turbocompresor de gas de escapeproporcionó fuertes impulsos desdeque la serie fue introducida en el mer-cado a principios de 1990. El motivo:

    la elevada dinámica conseguida en elentretanto con un consumo reducidode gasolina. El Diesel de inyección di-recta se convierte entonces en el motorde automóviles acorde con la época.

    Con la propagación del motor Dieselaumenta la necesidad de aplicar loscriterios de construcción liviana vigen-tes desde hace tiempo para los moto-res de gasolina. En virtud de ello losmotores Diesel de inyección directapara automóviles se equipan cada vezmás con bloques de aluminio. La apli-cación de aluminio en los motores Die-sel representa primeramente un cierto

    desafío. Ha sido necesario encontrarsoluciones más o menos especí Þcaspara satisfacer ciertos criterios comopresiones más elevadas y grandes es-fuerzos mecánicos y térmicos. En loscasos en que el aluminio no propor-cione las propiedades óptimas alcan-zadas con la fundición gris, puedecompensarse dicho problema con

    opciones de índole constructiva. El blo-que de aluminio tiene también la ven-taja de contar con una masa reducidadel módulo de elasticidad altamenteespecí Þco y con una excelente capaci-dad de conductividad térmica que ali-via considerablemente las zonas delbloque motriz expuestas al calor.

    Fundamentos

    Fig. 2

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    10/10010 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    2.2 Método de fundición

    2.2.1 Vista general: los moldes y los métodos de fundición respectivosMétodo de fundición Moldes de arena Coquilla de acero con núcleos de arena Coquillas de acero

    Fundición por fuerza de gravedad X X X

    Fundición con baja presión X X X

    Fundición bajo presión (X) X

    Fundición comprimida (Squeeze Casting) X

    La tabla muestra un resumende los métodos de fundición dealuminio empleados y los moldes

    correspondientes. En los próximoscapítulos se explicará cada método

    Fig. 1

    2.2.2 Fundición en arena

    Este método es la manera tradicionalde fundición con moldes de arena des-tructibles (perdidos). Los moldes utili-zados para una sola colada estánfabricados por lo general de arena desílice empleando aglutinantes. Losmoldes elaborados con modelos de

    madera, metal o plástico permiten lafabricación de piezas fundidas dediseño complicado gracias a las juntasque tienen los modelos. Los moldesse destruyen una vez solidiÞcadas laspiezas y los núcleos, utilizados parala formación de cavidades inaccesiblese inmecanizables, se extraen por vibra-ciones o con chorros líquidos. La fundi-ción en arena desempeña más bien unpapel secundario en la producción enserie. El sector principal en el que seaplica este método corresponde a la pro-ducción de prototipos y series pequeñas.La fundición en arena es económicaen forma de sistema de paquete centralautomatizado (CPS= core package sys-tem). El método de fundición en arena(molde y núcleos fabricados de arena)se realiza con el procedimiento demoldeado con baja presión. La Þgura 1muestra el procedimiento de coladaen arena por fuerza de gravedad.

     1. Caldero de colada

     2. Entrada de colada

     3. Molde de arena

    y se mencionarán sus ventajas ydesventajas.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    11/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 11

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos

    2.2.3 Fundición en coquilla

    Este método se efectúa vaciandoel aluminio líquido en moldes per-manentes de metal férreo fundidoo aceros para herramientas quefuncionen en caliente. Con este

    método el modo de construcción yla libertad de diseño dependen delprocedimiento empleado para laproducción (con baja presión o porfuerza de gravedad). Con la fundición

    en coquillas se consigue un acabadosuper Þcial mejor y una elevada pre-cisión dimensional de las piezas encomparación con la colada en arena.

    Fundición en coquillas porfuerza de gravedadEl molde se rellena con este métodoexclusivamente bajo el efecto de lafuerza de gravedad que actúa en elmetal líquido con presión atmosférica.La fundición se efectúa a mano o enmáquinas parcial o totalmente automá-ticas. Este método proporciona suÞ-ciente libertad de construcción pues

    los núcleos de arena (Fig. 3) puedenser utilizados. De esta manera puedenefectuarse secciones traseras y unamecanización por arranque de virutasen las cavidades inaccesibles. Coneste método se obtienen estructurasmás Þnas, mayor resistencia y posibi-lidades irrestringidas de tratamientotérmico que con la fundición en arenapues la colada se solidiÞca rápida-mente y de manera certera.

    Fig. 2

     1. Caldero de colada

     2. Entrada de colada

     3. Cilindro hidráulico

     4. Coquilla

     5. Ataque

     6. Núcleo de arena

    Fig. 3

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    12/10012 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 1

    Fundición en coquillas a bajapresión

    Con este método la fundición se elevapor una sobrepresión relativamentereducida en la coquilla (con aleacionesde aluminio 0,2 hasta 0,5 bares) y sesolidiÞca bajo esa presión. En este res-pecto se trata en realidad de la presiónnecesaria para que el metal líquido dela fundidora ascienda en el molde. Lapresión de llenado se mantiene esta-ble hasta que la solidiÞcación se hayacompletado entre el punto más alejadoy el ataque del tubo de alimentación(oriÞcio de entrada en el molde). LasolidiÞcación casi ideal y atinada y elrelleno del molde exento prácticamentede turbulencias obtenidos con esteprocedimiento son los motivos esen-ciales que proporcionan el gran valorde las piezas elaboradas bajo presiónreducida. Con este método tambiénpueden emplearse núcleos de arena,como en la fundición en coquillas porfuerza de gravedad, lo que aporta

    suÞciente libertad para conÞgurar laspiezas.

    1. Cilindro hidráulico

    2. Coquilla de acero

    3. Tubo de alimentación

    4. Horno con colada

    5. Mesa elevadora

    6. Dispositivo elevador 

    2.2.4 Fundición bajo presión

    Con este método la colada se inyectabajo elevada presión y a gran veloci-dad en moldes permanentes de acerotemplado para trabajos en caliente. Elmetal ßuye bajo la presión existenteen la cavidad del molde. La presiónse eleva entre 700 y 1000 bares en elmetal líquido al terminar de llenarseel molde. La presión se mantieneestable durante la solidiÞcación del

    metal. Esto proporciona una repro-ducción exacta de la cavidad delmolde en comparación con los demásmétodos. De esta manera se obtienentolerancias dimensionales ínÞmas,contornos nítidos y un acabadosuper Þcial con escasas añadidurasa la mecanización. Este método essumamente económico a causa delelevado rendimiento. No obstante,

    este procedimiento también tieneciertos inconvenientes. Es imposible,por lo general, realizar un tratamientotérmico doble que aumente la solidiÞ-cación a causa de los problemas quepueden surgir por los alvéolos aéreosy gaseosos en el material que resultandel llenado brusco en el molde. Hayque mencionar también la restringidalibertad de conÞguración con que se

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    13/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 13

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fig. 2

    Fundamentos 

    Fig. 3

    cuenta momentáneamente pues los

    núcleos de arena usuales no puedenser empleados para las cavidadescuando se emplee el procedimientobajo presión. Los núcleos de arenaclásicos se destruirían por la elevadapresión y la pieza fundida no serviría.No obstante, el desarrollo ulterior dela tecnología continúa progresando.Actualmente se están desarrollandonúcleos de arena capaces de resistirlas elevadas presiones generadascuando se emplee el método de fundi-ción bajo presión.

    2.2.5 Fundición comprimida (Squeeze Casting)

    Se trata en realidad de un procedimientoque aporta ciertas ventajas y desventa-

    jas. La construcción de las máquinasdiÞere sin embargo. Con este método lapresión se genera cuando el molde ter-mina de llenarse por lo que el procedi-miento se realiza con más lentitud quecon el de fundición bajo presión. Encontraste con la fundición bajo presión,la colada no entra en el molde al cabode breves milisegundos y el procesotarda bastante más y puede durar hastaalgunos segundos. Esto es particular-mente importante al fundir piezas sen-sibles como las de preformas de silicio(método LOKASIL ® ) o al reforzarÞbrasen los pasajes de los cojinetes princi-pales. Así como en el caso del métodobajo presión, la inyección de la coladadañaría o destruiría las piezas sensiblesy la pieza no sería útil. Las piezas pue-den ser tratadas térmicamente con estemétodo para aumentarles la solidezdebido a las escasas turbulencias quese presentan al llenarse el molde.

    1. Cilindro hidráulico

    2. Molde de acero

    3. Caldero de colada

    4. Cámara de presión

    5. Pistón

    6. Cilindro hidráulico

    1. Caldero de colada

    2. Ori  Þ cio de llenado

    3. Pistón

    4. Cámara de fundición

    5. Cilindro hidráulico

    6. Molde de acero

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    14/10014 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 1PSA 4 cil. (Serie)

    Fig. 2Audi V8

    2.3.1 Los diferentes tipos de construcción de los bloques motrices

    En el caso de los bloques motrices dealuminio las diversas concepcionesy métodos de fabricación compitenentre sí. Las ventajas y desventajas

    2.3 Concepción del bloque motriz

    técnicas y económicas tienen que serponderadas minuciosamente a la horade diseñar los bloques motrices. Lospróximos capítulos proporcionan una

    vista general de los diferentes tiposde construcción de bloques motrices.

    Los monobloques son construccionescarentes de camisas húmedas y de pla-cas atornilladas en forma de alojamientode cojinete principal („bed plate“)(Fig. 1). Los monobloques deben estarequipados con los elementos fundidoscorrespondientes en el sector de losoriÞcios del cilindro (insertos en fun-dición gris, preformas LOKASIL ® ) a Þnde obtener super Þcies o resistenciasdeterminadas, y además, con piezasde fundición gris o maleable y refuerzosde Þbras en el área del asiento del

    cojinete principal. Estos últimos, sinembargo, no están todavía a la alturade los progresos técnicos.

    Monobloques

    Bloques de dos piezas(con „bed plate“)En el caso de este tipo de construcción,la caperuza del cojinete principal delcigüeñal se halla sobre la misma placadel asiento especial („bed plate“) (Fig. 2).Esta placa („bed plate“) atornillada enel bloque del motor tiene refuerzos defundición nodular de aluminio para con-trolar mejor el juego de cojinetes princi-pales o para compensar la dilatacióntérmica especí Þca del aluminio. De estamanera se obtienen construcciones debloques motrices sumamente rígidos.En este caso, como en el de los mono-bloques, pueden preverse elementosfundidos en el sector de los oriÞcios

    del cilindro.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    15/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 15

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 3Porsche 6 cil. (Boxer)

    Fig. 4Volvo 5 cil. (Diesel)

    Tipo de construcción abierta („open deck“) con diferentes cilindros libresEn este tipo de construcción, la camisade agua para la super Þcie portante dela culata está abierta y los tubos estánlibres dentro del cárter del motor (Fig. 3).El calor transmitido por los cilindros alagente refrigerante es sumamente uni-forme y eÞcaz gracias a la irrigaciónpolidireccional de dicho agente. Masel espacio relativamente grande entrelos cilindros tiene un efecto nefasto enla longitud total de los motores en líneade varios cilindros. Debido a la sencillezrelativa del espacio abierto en sentidovertical para el agente refrigerante esinnecesario usar de núcleos de arenaen la producción. Los bloques motricespueden fabricarse tanto con el métodode baja presión como con el de fundicióna presión.

    Tipo de construcción abierta („open deck“) con cilindrosfundidos simultáneamenteLa disminución de las distancias entrelos cilindros es la lógica consecuenciapara reducir la longitud de los bloquesmotrices con cilindros libres. A Þn deacercarlos es necesario fundirlos juntos(Fig. 4). Esto no sólo beneÞcia la longi-tud de los motores sino mejora tam-bién la rigidez de la parte superior delcilindro. De esta manera se puedenahorrar, por ejemplo, entre 60 y 70 mmde longitud en los motores en línea deseis cilindros. La traviesa entre loscilindros puede ser reducida a 7 o 9 mm.Estas ventajas pesan más que el incon-veniente que se presenta durante elenfriamiento por la falta de la camisa deagua.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    16/100

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    17/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 17

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 4

    Fig. 3

    2.3.2 Tipos de camisas de agua

    Al pasar de los bloques de fundicióngris a los de aluminio se aspiraba anti-guamente emplear las mismas dimen-siones de construcción de la fundicióngris en la versión de aluminio. Por esemotivo la profundidad de las camisasde agua (medida “X”) que rodeaban loscilindros de los primeros bloques dealuminio correspondía todavía a un 95 %de la longitud de los oriÞcios de loscilindros (Fig. 3).

    La profundidad de la camisa de agua(medida “X”) pudo reducirse favorable-mente alrededor de un 35 hasta un65 % gracias a la buena conductividadtérmica del aluminio (Fig. 4). En conse-cuencia, no sólo se logró reducir el volu-men de agua y el peso del motor sinotambién un enfriamiento más rápidodel líquido refrigerante. Debido a quela fase de calentamiento del motor tar-daba menos, también disminuyó el

    tiempo de calentamiento del catalizador,lo que repercutió positivamente en elproblema de las emisiones contami-nantes.

    Las profundidades reducidas de lascamisas de agua trajeron también ven-tajas desde el punto de vista de las téc-nicas de producción. Cuanto máscortos fueron los núcleos de acero delas camisas de agua tanto menos calorabsorbieron durante la fundición. Laabreviación de los ciclos, en consecuen-cia, alargó la vida útil de las herramien-tas y se obtuvo una productividad máselevada.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    18/10018 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 1

    Fig. 3

    Fig. 2

    2.3.3 Atornilladura de la culata del cilindro

    1. Fuerza de los tornillos de Þ  jación de la culata / 2. Fuerza de la presión de la culata y de la junta / 3. Deformación del cilindro

    (representada de manera muy exagerada) / 4. Rosca del tornillo situada arriba / 5. Rosca del tornillo situada abajo

    Las aglomeraciones de material paralos oriÞcios de las roscas de los torni-llos de las culatas están adheridas enla pared exterior del cilindro para quela culata no sufra muchas deformacio-nes al efectuar el montaje. El contactodirecto con la pared del cilindro tendríacomo consecuencia mayores deforma-ciones irregulares al apretar los torni-llos. Otras mejoras se han logrado conlas roscas rebajadas. Las diferenciasentre las deformaciones que sufrenlas roscas profundas y super Þcialesestán representadas en las Fig. 1 y 2.

    Otros horizontes se abren con el usode tuercas de acero avellanadas enlugar de los oriÞcios roscados de maneranormal a Þn de evitar los problemas dedeformaciones y rigidez (sobre todo enel caso de los motores Diesel de inyec-ción directa). En algunas construccionesse emplean tornillos largos de anclajeatornillados prácticamente a través dela cubierta del cilindro (Fig. 3) o directa-mente con el puente del cojinete.

    1. Arandela

    2. Tornillo de la culata

    3. Inserto de rosca de acero

    4. Tornillo de anclaje

    5. Tapa de cojinete principal

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    19/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 19

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 5

    Fig. 4

    1. Arandela

    2. Tornillo de anclaje

    3. Puente de cojinete

    4. Tapa de cojinete principal

    2.3.4 OriÞcios para el montaje del bulón en la pared del cilindro

    Al ensamblar los motores boxer sepresentan problemas con los bulones

    de una línea de cilindros por problemasde construcción. La razón reside en queambas mitades del cárter tienen queatornillarse juntas para montar lospistones de la segunda línea de cilin-dros o la biela tiene que atornillarsecon los muñones correspondientes.

    Las bielas sin pistones se atornillanen los muñones de las bielas del

    cigüeñal y los pistones se posicionandespués de haber atornillado las dospartes del cárter porque no se puedeacceder al cigüeñal después de haberatornillado ambas mitades. Los bulonesrestantes se encajan después a travésde los oriÞcios laterales ubicados en

    la parte inferior del cilindro (Fig. 5)para empalmar los pistones con las

    bielas. Los oriÞcios para el montajeatraviesan las super Þcies de los cilin-dros en un sector por donde no pasanlos segmentos de los pistones.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    20/10020 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 1

    Fig. 2

    2.3.5 OriÞcios para ventilar el cárter del cigüeñal

    Los nuevos cárteres tienen oriÞciospara la ventilación ubicados en la partesuperior del cigüeñal y en la parte supe-rior del cilindro (Fig. 1 y 2). La ventilacióndentro del compartimiento del cigüeñalse reduce con las paredes laterales baja-das y los refuerzos del cojinete principalÞjados en dicho lugar. Los oriÞcios deventilación sirven para que el aire con-tenido debajo del pistón pase del puntomuerto superior al inferior mientras seesté moviendo el pistón y se evacúe ycomprima exactamente en el sitio endonde el pistón ascienda hacia el puntomuerto superior. El intercambio de airese efectúa por eso con más rapidez yefectividad pues el aire ya no tiene querecorrer el largo camino alrededor delcigüeñal. La reducción de la resistenciadel aire provoca un incremento de poten-cia perceptible. Los oriÞcios de ventila-ción se hallan en el área de Þjación delos cojinetes principales ubicados

    debajo de las super Þcies del cilindro,bien en el interior de dicha super Þcieo en algún lugar intermedio.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    21/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 21

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 3

    2.4 Tecnologías para las super Þcies de cilindros

    El problema central al concebir un blo-que motriz de aluminio es plantear conexactitud los requisitos necesarios. Elelemento más importante para dichaconcepción es la super Þcie de rodaduradel cilindro. La diÞcultad para cada casode aplicación reside en hallar un métodoadecuado que aporte una soluciónóptima entre solidez de las super Þciesde rodadura, el procedimiento de fabri-cación y el aspecto económico pueslos materiales de la colada de aluminiono permiten que las propiedades tribo-lógicas se realicen suÞcientemente.

    Grandes diferencias existen todavíaentre las concepciones para las super-Þcies de rodadura de los motores degasolina y Diesel. Mientras que eldesarrollo de las super Þcies de alumi-nio progresa a pasos agigantados res-pecto a los motores de gasolina y elprocedimiento ALUSIL® suela serempleado en la producción motriz, estono ha podido concretizarse todavía enlos Diesel. En la actualidad las camisasde los cilindros de fundición gris aúnson consideradas como el modo deaplicación habitual para los motores

    Diesel. El desarrollo previsto se dirigemomentáneamente hacia el uso derevestimientos de materiales férreosen las super Þcies de los cilindros. Losrevestimientos se confeccionan bastantebien por pulverización térmica (recubri-miento plasmático), o empleando elprocedimiento de proyección metálicapor arco voltaico o con el sistema deseparación física de fases gaseosas(PVD). Describiremos más a fondo estosprocedimientos innovativos en lospróximos capítulos.

    2.4.1 Vista general de las diferentes tecnologías para las super Þcies de rodadura

    Tecnologías para super Þcies de bloques motrices de aluminio

    Monolíticas Heterogéneas Semimonolíticas

    Aleación de aluminio y silicio hipereutéctica Camisas de cilindros

    fundidas

    Camisa estriada

    Camisa de colada rugosa

    Camisa de fundición grisrevestida con aluminio

    Camisa ALUSIL ®

    Camisa SILITEC ®

    contraídas

    Fundición gris

    ALUSIL ®

    camisas húmedas

    Fundición gris

    ALUSIL ®

    Camisa de aluminio conrevestimiento cromado

    oriÞ

    cios revestidos

    Revestimiento deníquel

    Revestimientocromado

    Revestimiento deplasma

    Proyección metálicapor arco voltaico

    Capa delgada PVDTiAIN, TiN

    ingeniería local de

    materiales

    Aleación por láser consilicio

    Material compuestopara matriz de

    aluminio (LOKASIL ® )

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    22/10022 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fig. 1

    Fundamentos 

    Fig. 2Figura: Taylor Hobson

    Siguiendo el procedimiento ALUSIL ®

     el cárter completo del motor se fabricacon una aleación hipereutéctica de alu-minio y silicio. Lo que caracteriza a laaleación hipereutéctica es el elevadocontenido de silicio el cual asciende aun 17 % en la aleación ALUSIL ® (AlSi-17Cu4Mg) empleada con mayor fre-cuencia.

    En contraste con la aleación hipereutéc-tica, la eutéctica de aluminio y siliciosólo contiene entre un 12 y un 13 % desilicio. Con este porcentaje de silicio seconsigue el grado de saturación delaluminio. Un porcentaje superior dealuminio tiene como consecuencia laformación de cristales de silicio prima-rio al solidiÞcarse la colada. En otraspalabras, ese porcentaje – que nopuede alearse con el aluminio a causade la saturación del aluminio con elsilicio – se cristaliza y se deposita entre

    la aleación eutéctica (saturada) dealuminio y silicio. Para impulsar lacristalización del silicio se le añade unapequeña cantidad de fósforo a la colada.Los cristales de silicio crecen entoncesalrededor de un germen heterogéneode fosfuro y aluminio. El tamaño delos cristales de silicio oscila entre 20 y70μm. Estos cristales de silicio prima-rio – tratados de manera adecuada yexpuestos sin refuerzo adicional – for-man la super Þcie dura y resistente aldesgaste del cilindro, del pistón y sussegmentos. Figura 1 – se trata de unatoma de película de fax 1 – que mues-tra una super Þcie de rodadura ALU-SIL ® acabada (desnudadamecánicamente) en la ampliación. Loscristales expuestos que están enrelieve dentro de la matriz de aluminiose ven con claridad. Cuanto más pro-longado sea el proceso de solidiÞca-ción tanto más grandes serán los

    2.4.2 Super Þcies de cilindros ALUSIL ®

    1 Película de fax – lámina transparente pararetirar directamente estructuras super Þciales.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    23/100

    100 μm

    100 μm

    100 μm

    100 μm

    MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 23

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 3

    cristales de silicio.A causa de las diferentes velocidadesdentro del bloque motriz se formáranentonces cristales de silicio un pocomás grandes en el sector inferior delcilindro que en el sector superior y esteúltimo se enfriará más rápidamente pormotivos de construcción. La Þgura 2muestra un diagrama tridimensional dela rugosidad en una super Þcie acabadade ALUSIL ®.

    La Þgura 3 muestra las diferenciasestructurales entre las aleacioneshipoeutécticas, eutécticas e hipereu-técticas de aluminio silicio.

    Puesto que el silicio primario se distri-buye homogéneamente en toda la piezafundida, se obtienen peores propieda-des de virutaje y una vida útil más brevede las herramientas que las hechas conaleaciones estándar de aluminio. La

    velocidad reducida del virutaje prolongala mecanización, lo que repercute negati-vamente en la tasa de ciclos de fabrica-ción.Estos problemas han podido resolverseempleando herramientas de corte (PKD)equipadas con diamantes. No hay herra-mientas de diamantes disponibles parafabricar oriÞcios en macizos y para cortarroscas.

    La mecanización de las super Þcies delcilindro está descrita detalladamente apartir del capítulo 3.3 Reacondiciona-miento de bloques “Mecanización delas super Þcies de aluminio”.

    a) eutéctica

    -Aluminio

    b) hipoeutéctico con

    estructuras granulosas

    -Aluminio

    Eutéctico

    ( -Aluminio + Silicio)

    Silicio primario

    Eutéctico

    ( -Aluminio + Silicio )

    c) hipoeutéctico con

    estructuras mejoradas

    d) hipereutéctico

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    24/100

    50 : 1

    20 : 1

    24 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fig. 1

    Fundamentos 

    2.4.3 Super Þcies de cilindros LOKASIL ® 

    En el caso del procedimiento LOKASIL®

    ,la aleación estándar de colada a pre-sión (p.ej. AlSi9Cu3) se enriquecelocalmente con silicio en las super Þciesde los cilindros. Esto se consiguemediante la pieza cilíndrica de siliciomuy porosa colocada en el molde yfundida con el procedimiento de elevadapresión en el bloque motriz (squeezecasting; lea también el capítulo “2.2.5Fundición a presión”). La aleación dealuminio bajo alta presión (900–1000bares) se inÞltra a través de los porosdel molde de silicio (preforma) duranteel proceso de fundición.

    Los cristales de silicio necesarios parareforzar la super Þcie del cilindro seemplean por motivos prácticos sola-mente en el sector de dichas super Þcies.Con este método para enriquecer local-mente el silicio se obtienen resultadosequivalentes a los alcanzados con el

    procedimiento ALUSIL®. Al contrariodel procedimiento ALUSIL ®, los bloquesmotrices hechos siguiendo el métodoLOKASIL ® pueden ser mecanizados muybien con arranque de virutas, salvo enlas super Þcies de rodadura, debido alescaso porcentaje de silicio contenidoen la aleación de aluminio. La Þgura 1muestra un bloque motriz fabricadocon el método LOKASIL ® en una amplia-ción microscópica aumentada 20 o 50veces. El enriquecimiento de siliciopuede apreciarse con claridad en elsector de las super Þcies del cilindro(sector más oscuro).

    La combinación del material acabadocontiene alrededor de un 5 a un 7 %de Þbras y un 15 % de silicio despuésde haber sido fundido en el bloquemotriz con LOKASIL ®-I. En el caso deLOKASIL ®-II, la cantidad de silicioasciende a un 25 % y la del aglutinanteanorgánico a 1 % aproximadamente.

    Hay dos versiones diferentes para elmolde de silicio (preforma) (Fig. 2):LOKASIL ®-I y LOKASIL ®-II. Ambas sequeman primeramente en un hornoantes de fundirlas en el bloque motriz.La aglomeración con resina sintéticase quema y se activa un aglutinanteanorgánico que cohesiona los cristalesde silicio hasta la fundición.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    25/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 25

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 5

    Fig. 2

    Fig. 3 Fig. 4

    Con LOKASIL®

    -I se obtienen partículascuyo tamaño oscila entre 30 y 70μm ycon LOKASIL®-II entre 30 y 120μm. LaÞgura 3 muestra una ampliación micro-scópica de una estructura LOKASIL ®-I.Las Þbras situadas entre los cristalesde silicio se perciben con claridad. LaÞgura 4 muestra una estructuraLOKASIL ®-II.

    2.4.4 Super Þcies revestidas con nitruro de titanio

    Se trata de un procedimiento relativa-mente nuevo que no ha sido empleadohasta la fecha en la fabricación en serie.Éste consiste en revestir las super Þciesde rodadura con nitruro de titanio (TiN)o nitruro de titanio y aluminio (TiAlN).El revestimiento de las super Þcies bru-ñidas de aluminio se efectúa con elmétodo PVD (“Physical Vapour Deposi-tion” = separación física de fases gaseo-sas) para obtener la resistencianecesaria contra el desgaste. El espesorde la capa es relativamente delgadade manera que la estructura bruñidase conserva al efectuar el revestimiento.No obstante, los costes bastante eleva-dos y la falta de seguridad del procesoson argumentos que se oponen toda-vía a la aplicación de este método.

    Con este procedimiento PVD el material

    donante que está en forma sólida seevapora en un vacío. Esto sucede bienpor bombardeo iónico o por arco voltaico.La Þgura 5 muestra un esquema de la

    manera en que los iones de los gasesargónicos eyectan partículas Þnísimasdel material donante. Las partículasmetálicas evaporadas o eyectadas semueven en curvas balísticas a travésde la cámara de vacío y se depositanen las super Þcies revestidas. La dura-

    ción del proceso de revestimiento deter-mina el espesor deseado para la capa.Si se añaden gases reactivos comooxígeno, nitrógeno o anhídrico carbó-nico en la cámara PVD, pueden sepa-rarse también los óxidos, los nitruroso los carburos.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    26/10026 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fundamentos 

    Fig. 1

    Fig. 2

    2.4.5 Super Þcies niqueladas

    Antiguamente las super Þcies de loscilindros estuvieron dotadas duranteun tiempo de una capa de dispersiónde carburo de silicio y níquel (Ni-SiC)dispuesta galvánicamente en una super-Þcie mecanizada de manera Þna. Lasmarcas conocidas en este respecto sonGalnikal ® y Nikasil ®. El espesor de lacapa de níquel oscila entre 10 y 50μm.En esta capa están incorporadas unasfases duras de carburo de silicio (volu-men equivalente a 7–10 %) para mejorarel comportamiento del desgaste. Eltamaño del núcleo del carburo de sili-cio incorporado ßuctúa entre 1 y 3μm.Las aleaciones económicas de aluminiocomo Silumin ® (p.ej. AlSi9Cu3) puedenemplearse como material básico paralos bloques motrices. La Þgura 2muestra una super Þcie niquelada yampliada microscópicamente.

    Las super Þcies tienen que volver a seralisadas y estructuradas mediante unbruñido normal por la capa gruesa eirregular de níquel que se forma al efec-tuar el revestimiento galvánico. En com-paración con la camisa de fundicióngris, la capa de níquel es relativamentelisa y no contiene venas de graÞto enlas cuales pueda depositarse el aceitelubricante. El bruñido Þnal es suma-mente importante por ese motivo a Þnde que se formen canales para la distri-bución del aceite y para mejorar el volu-men retenido de aceite en la super Þciede rodadura.

    La confección de revestimientos deníquel requiere inversiones onerosasen plantas galvanizadoras y en disposi-tivos desintoxicantes para los baños depretratamiento. La eliminación de losfangos de níquel repercute, además,

    negativamente en los costes de produc-ción. El revestimiento de níquel ha sidoaplicado sobre todo en la fabricaciónen serie de los monocilindros. Los blo-ques motrices con ese tipo de revesti-miento representan una soluciónaplicable únicamente en casos particu-lares. Los problemas en la producciónresiden en las porosidades de la coladaen la super Þcie del cilindro, lo que traeen consecuencia el desprendimiento dela capa. También se presentaron com-plicaciones en el pasado cuando losmotores funcionaban con frecuenciaen trayectos cortos empleando gasolinaazufrada. El rodaje en trayectos cortoshacía que los motores jamás alcanzaransu temperatura de servicio, o sólo lalograran raras veces, y formaran uncondensado que generaba ácidos sul-furosos junto con las partículas deazufre provenientes de la combustión.Estos productos sulfurosos ocasionaban

    la corrosión y los desprendimientos delas capas, lo que condujo Þnalmente avolver a emplear super Þcies revestidasde níquel en la construcción de motoresen serie para automóviles.

    En contraste con el procedimientoALUSIL ®, la regeneración de los oriÞ-cios de los cilindros al efectuar el rea-condicionamiento – incluyendo elrevestimiento renovado – sólo puedeefectuarse con gran esfuerzo y dema-siadas complicaciones. Esto es prácti-camente imposible a falta de unservicio especial e idóneo. La Þgura 1muestra un cilindro de aletas de alu-minio perteneciente a un motor demotocicleta revestido con Galnikal ®.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    27/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 27

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fig. 3

    Fig. 4

    Fundamentos 

    Fig. 5

    2.4.6 Capas plasmáticas a base de hierro

    Este procedimiento se emplea desdehace algún tiempo en la fabricaciónen serie. Con estos revestimientos segenera un arco voltaico en una antorchaelectrónica. El gas añadido (oxígeno yargón) se ioniza como plasma y aban-dona la boquilla a gran velocidad. Elmaterial del revestimiento (p.ej. un 50 %de acero aleado y otro 50 % de molib-deno) se introduce como polvo en elchorro de plasma caliente (15.000hasta 20.000°C) mediante un gas por-tador. El material fundido se proyectacomo líquido en la super Þcie que serárevestida a una velocidad que ßuctúaentre los 80 y 100 m/s. La capa plas-mática de hierro puede contener mate-riales cerámicos adicionales en loscasos en que sean necesarios. El pro-ceso se efectúa bajo condicionesatmosféricas. La Þgura 3 muestra unrevestimiento esquemático.

    El espesor de la capa producida conrevestimiento plasmático oscila entre0,18 y 0,22 mm. El acabado del reves-timiento se efectúa seguidamentemediante bruñido. El espesor remanentedespués del bruñido ßuctúa entre unos0,11 y 0,13 mm.

    La Þgura 4 muestra una ampliaciónmicroscópica de una super Þcie delcilindro con revestimiento plasmático.La Þgura 5 muestra una super Þcieampliada de un cilindro mecanizado.Destacan las ranuras en la super Þcieresultantes de la capa porosa de plasma.En ellas puede penetrar el aceite delmotor lo que mejora las propiedadestribológicas de la super Þcie de roda-dura. Gracias al revestimiento plasmáticode las super Þcies de los cilindros seprolonga la duración del motor y

    disminuyen las emisiones porque seconsume menos combustible y aceite.Los reducidos grosores de la capa

    revestida con plasma pueden efectuarseen distancias más cortas comparándolascon las camisas de fundición gris, loque resulta ventajoso para la longitudde los motores.

    1. Enfriamiento del agua

    2. Alimentación del gas combustible

    3. Tobera de salida

    4. Alimentación de polvo

    5. Chorro de plasma

    6. Revestimiento plasmático

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    28/10028 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fig. 1

    Fundamentos 

    2.4.7 Super Þcies aleadas con láser 

    1. Rayo láser 

    2. Chorro de polvo

    3. Óptica lasérica rotatoria

    2.4.8 Camisas de fundición gris

    ción gris se dilatan térmicamente dedistinta manera. Esto requiere el man-tenimiento estricto de las toleranciasde fabricación – sobre todo en el sen-tido longitudinal de la camisa – a Þn

    de evitar problemas de estanqueidadde la culata (Lea en este respecto elcapítulo “2.3.1. Diferentes tipos deconstrucción de bloques motrices”).

    Camisas húmedas de fundición grisEn la actualidad este tipo de construc-ción se emplea sólo raras veces en losmotores de los automóviles. El motivoreside en que el bloque motriz de alu-minio y la camisa del cilindro de fundi-

    Este método constituye otra opciónpara reforzar el silicio en las super Þciesde los cilindros. Con este procedimientola super Þcie del bloque motriz (p.ej.AlSi9Cu3) fabricado con una aleaciónestándar de aluminio y silicio se fundecon una óptica rotatoria de láser y seune metalúrgicamente con la alimenta-ción paralela de polvo (silicio, etc.)(Fig. 1). De esta manera se obtiene unacapa delgada con fases duras separadasmuy Þnamente (principalmente de sili-cio) en el área de la super Þcie del cilin-dro. Hay que bruñir los oriÞcios delcilindro después de alearlos con lasér yexponer las partículas de silicio. Debidoal tamaño reducido de las partículasque alcanzan apenas unos μm, los cris-tales de silicio incorporados se exponenmediante un proceso químico de corro-sión. Este proceso químico está descritodetalladamente en el capítulo “3.6.2.Métodos diferentes para exponer el

    silicio”.

    4. Capa aleada

    5. Zona de fundición

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    29/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 29

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fig. 2 Fig. 3

    Fundamentos 

    Camisas de fundición grisEsta concepción aporta otras ventajas

    respecto al peso del material alumínicoy a las propiedades de rodadura sinque se presenten complicaciones enlas super Þcies de los cilindros de fun-dición gris. La fabricación se realizapor lo general con el procedimientoeconómico de la colada a presión(construcción abierta). Con este proce-dimiento la camisa y la colada seagrietan menos y se obtiene por lotanto una buena conductividad térmica.Hay diferentes métodos para Þjar lacamisa de fundición gris en el cárter.La manera más fácil de hacerlo es ranu-rando el diámetro exterior (Fig. 2). Maspueden presentarse problemas deíndole mecánica que repercuten en elasiento Þjo de la camisa en el bloquemotriz a pesar del procedimiento apli-cado de fundición a presión. El motivoreside en que queda una ranura muyangosta para el aire entre la camisa yel cárter de aluminio. Por eso se ha pre-

    ferido emplear la “fundición con super-Þcie rugosa” para las camisas (Fig. 3).La camisa se Þja realmente con el mate-rial del bloque al efectuar la fundicióndebido al gran número de Þsuras en lasuper Þcie exterior.

    Otra mejora – más onerosa – consiste enla reÞnación de aluminio o revestimientode las camisas con plasma antes defundirlas. Es decir, las camisas se recu-bren previamente con un baño de alumi-nio puro. De esta manera el aluminio yla camisa de fundición gris se adhierenfuertemente desde el punto de vistametalúrgico. La preparación de la colada,sin embargo, es relativamente costosacon este procedimiento. Por ese motivose ha optado – en casos necesarios –tratar primero con chorro el lado externode las camisas de fundición gris paraque se vuelvan rugosas y aplicarles

    después una capa de plasma de alumi-nio. No obstante, este método no pro-porciona una adhesión metalúrgicaverdadera de la colada gris con el alu-minio, al contrario de los que han sidorecibido un reÞnamiento de aluminio.

    Las capas de aluminio que recubrenlas camisas de dicha manera vuelvena fundirse un poco en el bloque motrizal efectuar la colada y se unen mejorcon el material del bloque que las

    camisas sin revestimiento de aluminio.Los problemas de adhesión que podríansurgir al efectuar la colada disminuyeno se evitan empleando este procedi-miento.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    30/100

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    31/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 31

    Método para la mecanización y las reparaciones

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    32/10032 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Método para la mecanización y las reparaciones 

    Día a día tienen que reconocer los talle-res y también las empresas rectiÞcado-ras que una u otra reparación oreacondicionamiento no han sido pre-vistos por el constructor por motivostécnicos o económicos al desarrollarlos componentes del vehículo.Muchas piezas o componentes correnla misma suerte y acaban como chatarrapor falta de repuestos a pesar de quesólo tenían averías nimias que podríanhaber sido reparadas con pericia einvirtiendo el tiempo necesario.

    3.1 Consideraciones y recomendaciones para las reparaciones

    Esta tendencia se maniÞesta también enel desarrollo de los bloques motrices.En la actualidad se emplean numerosastecnologías para mecanizar los cilindrosy revestir sus super Þcies. No obstante,ellas son inaplicables en el sector dereacondicionamiento debido a lacarencia de instalaciones de produc-ción y máquinas de mecanización.

    Las soluciones descritas a más adelanterespecto a los repuestos y a las repara-ciones ayudan a menudo a los rectiÞ-cadores a arreglar gran parte de losbloques de aluminio a Þn de funcionenperfectamente siempre que ellos ten-gan experiencia y destreza y dispongandel equipamiento idóneo.

    3.1.1 Determinación y diferenciación de las distintas tecnologías para las super Þcies de los cilindros

    Motores DieselPara el caso de los motores Diesel sepuede partir de que las super Þcies delos cilindros están fabricadas – por lo

    menos en la actualidad – con camisasde fundición gris o revestidas con unmaterial férreo mediante el método deplasma o el de proyección metálica porarco voltaico. Momentáneamente seestán ensayando y continúan desarro-llándose métodos ALUSIL ® adecuadosu otros equivalentes. Ya se han logradocon ellos resultados promisorios. Masel empleo en serie de super Þcies dealuminio y silicio en los motores Dieselno es previsible a corto plazo debidoa los elevados requisitos técnicos enlo que concierne a la resistencia aldesgaste de las super Þcies de rodaduray a la rigidez de los cárteres de losmotores (palabra clave: presión picodel cilindro).

    Motores de gasolinaEl método ALUSIL ® se ha podido impo-ner no obstante en el caso de los moto-res de gasolina con bloques de aluminio.

    Los procedimientos para mecanizar yexponer materiales han alcanzado yaniveles tan elevados para que se puedaagotar por completo el potencial delbloque motriz de aluminio. Los desafíosque aún faltan por afrontar son losrelacionados con los diversos motoresde gasolina de inyección directa. En esoscasos el problema reside en optimar laspropiedades tribológicas y la resisten-cia al desgaste de las super Þcies derodadura. Los cilindros pertenecientesa los motores V o en línea, producidoshasta mediados de 1990, pueden serrevestidos todavía con cromo y níquel.Los monocilindros sobre todo cuentancon revestimientos de níquel o cromo,p.ej. los de los motores de las motoci-cletas.

    La duda de si son super Þcies revestidas(de níquel, cromo) o de aluminio y silicio(ALUSIL ®, LOKASIL ®, Silitec ® ) puede

    despejarse empleando un desatornilla-dor o un objeto semejante. En el casode la super Þcie de aluminio y siliciosin revestimiento se introduce leve-mente la punta del desatornillador endicha super Þcie para que la raye (esrecomendable hacer la prueba en unlugar del cilindro por donde no pasenlos segmentos del pistón). En el casode los cilindros de níquel o cromo, lapunta no podrá penetrar ni dejarsiquiera leves huellas en la super Þcie.En comparación con las super Þcies dealuminio, otra característica de lasrevestidas con níquel es el color másamarillento del níquel. Dichas super Þ-cies niqueladas presentan, además,huellas de bruñido.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    33/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 33

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Método para la mecanización y las reparaciones 

    Fig. 1 Fig. 2

    Esto se debe a que las super Þciesrequieren un bruñido adicional despuésde haberlas revestido con níquel. Lassuper Þcies de aluminio y silicio, en cam-bio, apenas presentan huellas de bru-ñido o ninguna en absoluto – siempreque se traten de unas en estado origi-nario.

    En suma: si el resultado ha sido positivoporque el lugar ensayado se ha rayado,se trata de una super Þcie de aluminio ysilicio taladrable y mecanizable con elmétodo ALUSIL ®*. También se puedemontar una camisa ALUSIL ® si fuerenecesario en los casos de super Þciesdañadas (lea el capítulo “3.2.2. Montajede camisas de cilindros en bloques dealuminio”).

    Más difícil de constatar es si la camisaes de fundición gris o si la super Þcie ha

    sido revestida con hierro o níquel. Sinembargo no es forzosamente indispens-able diferenciar entre un revestimientode níquel o uno de hierro para efectuarlas reparaciones. La solución aplicablepara ambas versiones es la misma (leael capítulo “3.1.6. Super Þcies dañadasrevestidas con níquel, cromo o hierro”).Por ese motivo sólo hay que constatarsi se trata de una camisa de fundicióngris o de una revestida. L a camisa defundición gris se reconoce claramenteporque su color difiere de la de alu-minio. El paso se hallará en el áreade la super Þcie de rodadura a algunosmm de distancia del extremo superiore inferior del cilindro (Fig. 1) o lacamisa de fundición gris llegará hastala super Þcie de estanqueidad delcilindro y podrá ser reconocida por elcolor diferente que tiene dicha super-Þcie (Fig. 2).

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    34/10034 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Método para la mecanización y las reparaciones 

    Fig. 1

    3.1.2 Disponibilidad de pistones idóneos para reparaciones

    Contar con los pistones adecuados esun criterio decisivo a la hora de escogerel procedimiento para efectuar la repara-ción. Fundamentalmente hay que cons-tatar primero si existen pistones en elmercado para el motor que será reacon-dicionado y cuáles vienen al caso. Encuanto a las super Þcies de cilindrosrevestidas o aleadas con láser poste-riormente no hay pistones de sobreme-dida disponibles – por lo menos en loque concierne a los fabricantes de laindustria automotriz. Por lo generalellos parten de que dichos motores nopueden ser reacondicionados a faltade instalaciones idóneas para reparar-los o revestirlos.

    Para las versiones de ALUSIL ®,LOKASIL®, Silitec ® y las camisas defundición gris existe la posibilidad –por lo menos teórica – de taladralashasta la próxima sobremedida.

    Puesto que con estas tecnologías nose revisten los cilindros, hay super Þciesde material disponibles y capaces deser mecanizadas después de haberlasmandrinado. El único requisito parataladrarlas es contar con pistones desobremedida. Sin embargo, no siemprees probable que éstos sean adquiribles.Los fabricantes muestran mayor interésen ofrecer pistones de repuesto paramotores de uso frecuente producidosen cantidades industriales que paralos de gran volumen pertenecientes alsegmento de lujo cuyo número es lógi-camente menor. En otras palabras: ladisponibilidad de los pistones de sobre-medida se rige por la demanda y elpotencial de ventas.

    3.1.3 ¿Bloques motrices de aluminio irreparables?

    Un afamado fabricante de la industriaautomotriz prescribe que ciertos bloquesmotrices tienen que ser cambiados porcompleto cuando se abran las tapas delos cojinetes principales de los cigüeña-les. El motivo reside en que la estructurainterna se relajaría pues los tornillosse aßojarían y ello deformaría el asientoen el pasillo de los cojinetes principales.Dicho fabricante ofrece por eso bloquesmotrices, cigüeñales, tornillos de coji-netes principales, etc., sólo como grupocompleto. Las piezas individuales paraestos bloques motrices no aparecen enel catálogo de repuestos de ese fabri-cante y él tampoco los suministra.

    Damos esta información sin valorarlapues sabemos que muchas empresasrectiÞcadoras cuentan con especialis-tas competentes que consideran undesafío especial el poder ofrecer a suclientela un reacondicionamiento técni-camente perfecto, rentable y razonable.

    Los requisitos de calidad para los moto-res que se reacondicionan no son segu-ramente tan estrictos como los querequiere la producción en serie. Unadeformación de 5μm puede ser ungrave problema para un proveedor debloques motrices en serie, mientras queel rectiÞcador a menudo no puede cal-cular, o sólo aproximadamente, esas

    pequeñas divergencias con los mediosde medición disponibles. En caso deduda: “la experiencia es la madre dela ciencia”. Es posible averiguar contoda seguridad y en breve tiempo enqué magnitud se ha deformado elpasaje de los cojinetes después dehaber desmontado el cigüeñal y habervuelto a atornillar la tapa. Puede aÞr-marse por lo general que las deforma-ciones de los pasajes tienen que sermás pequeñas que la holgura de loscojinetes principales.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    35/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 35

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Método para la mecanización y las reparaciones 

    Fig. 2

    3.1.4 ¿Cuándo es recomendable usar camisas de cilindros de reparación?

    En el caso de que se haya dañado unsolo cilindro de un bloque motriz, p.ej. acausa de válvulas o pistones estropea-dos, se recomienda emplear entoncesuna camisa únicamente en ese cilindro.La renovación y el reacondicionamientocompleto de todos los cilindros de unbloque motriz empleando camisas dereparación es poco recomendabledebido a los costes de los materiales yde la reparación en sí. Esto es valederotambién para las tecnologías aplicadasa las super Þcies de aluminio y silicio,así mismo como a las revestidas deníquel o hierro. Siempre es preferibletaladrar las super Þcies reacondiciona-bles de aluminio y silicio que emplearcamisas de reparación. No siempre sepuede excluir la posibilidad de que el

    bloque motriz se deforme involuntaria-mente y se debilite por emplear camisasde reparación. Las traviesas entre loscilindros están concebidas parcialmentemuy delgadas. Las traviesas tienen aveces apenas 5 o 7 mm de ancho (Fig.2). Si se emplean camisas en cilindrosdirectamente contiguos, sólo quedarántraviesas muy delgadas entre los oriÞ-cios de camisas que serán fabricadas.Esto podría tener efectos negativos

    por motivos de la estabilidad. Desdeun punto de vista técnico, probable-mente es mejor conservar en lo posiblelas buenas propiedades monolíticasdel bloque motriz que crear una uniónintencional heterogénea. Es preferiblearreglar solamente lo necesario quehacer numerosas reparaciones.

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    36/10036 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Super Þcies dañadas de aluminio y silicioLas super Þcies dañadas de los cilind-ros fabricadas según los procedimien-tos ALUSIL ®, LOKASIL ®, Silitec ® osimilares (aleación con láser) soncamisas brutas de aleación ALUSIL ® (AlSi17Cu4Mg) adquiribles en dostamaños diferentes y están contenidasen el programa de suministro de KS(lea el capítulo “3.2.4. Fabricación decamisas necesarias para los cilindros”)La composición del material empleadopara las piezas brutas ALUSIL® es idén-tica a la de los bloques motrices fabri-

    cados originalmente de acuerdo conel método ALUSIL ®.

    Los tamaños diferentes de las partículasde los cristales de silicio primario quehan sido separados con respecto a los

    de LOKASIL ® y Silitec ® desempeñan unpapel secundario en el reacondicio-namiento y en las propiedades derodaje. El tamaño de las partículas desilicio diÞere por motivos técnicoscuando se emplean los procedimientosantes mencionados. Por regla generallos cristales grandes de silicio sonmejores para la mecanización Þnal(bruñido y exposición) y más difícilesde desprenderlos de la pared del cilindro.Las pequeñas partículas de silicio con-tenidas en las camisas Silitec ® resultan

    de un método de fabricación (compac-tación por pulverización) y del siguienteprocedimiento necesario de extrusión.La conformabilidad de las partículasgrandes empeoraría de manera que eltamaño que se aspira obtener de las

    partículas de silicio representa un com-promiso entre la capacidad de confor-mación y de mecanización. Por esemotivo, el empleo de las camisas ALU-SIL ® en un bloque motriz fabricado conel método SILITEC ® es una buena solu-ción desde el punto de vista técnico.

    El modo de elaborar, montar y mecanizarlas camisas requeridas está descritoa partir del capítulo “3.2. Montaje decamisas de fundición gris de aluminio”.

    3.1.6 Super Þcies dañadas revestidas con níquel, cromo o hierro

    Es imposible reacondicionar esassuper Þcies taladrándolas a una sobre-medida. El revestimiento de ellas essumamente delgado y se destruiría porcompleto al taladrarlo. Sólo empresasespeciales y debidamente equipadasestán en capacidad de revestir poste-riormente los cilindros individualescon níquel (p.ej. los de las motocicletas).En el caso de los bloques para motoresde varios cilindros no hay prácticamentechance de encontrar una empresa que

    pueda hacer esos trabajos. En el casode los revestimientos de hierro (capa

    de plasma, soldaduras por arco voltaico)tampoco se conocen Þrmas que estu-vieran en capacidad de revestir denuevo los bloques individuales.

    Por ese motivo es recomendable repararsiempre solamente los oriÞcios dañadosen las super Þcies estropeadas de loscilindros. Dependiendo de los costes,de la inversión de tiempo y del resultadoque se aspira obtener, puede determi-narse si es conveniente equipar comple-

    tamente esos motores con camisas defundición gris. En consecuencia, es

    3.1.5 Super Þcies desgastadas y dañadas de aluminio y silicio

    material e inversión de tiempo razo-nables. La mecanización del cilindroestá descrita a partir del capítulo 3.3“Mecanización de las super Þcies dealuminio”.

    Super Þcies desgastadas de aluminio y silicioEl reacondicionamiento de los cilin-dros con super Þcies de aluminio y sili-cio (ALUSIL ®, LOKASIL ®, Silitec ® etc.)puede efectuarse de manera análogaa la mecanización con fundición gris.

    Eso signiÞca que el bloque motrizpuede volver a recuperar su estadofuncional para la próxima etapade reparación después de haberlotaladrado y bruñido con costes de

    poco recomendable un equipamientocompleto que resulte oneroso en elcaso de los bloques adquiribles. En elcaso de los motores de aluminio deautomóviles antiguos con valor afectivoo caliÞcados como “oldtimer” para losque ya no existen nuevos bloques motri-ces en el mercado, el equipamiento com-pleto con camisas de fundición gris seaquizá la única posibilidad para salvar elbloque a Þn de que el automóvil vuelvaa rodar por las calles.

    Método para la mecanización y las reparaciones 

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    37/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 37

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Nota

    Hay que añadir en este respecto quepara los revestimientos antes mencio-nados sólo vienen al caso las cami-sas de fundición gris. Las camisasALUSIL ® no pueden ser reutilizadasporque las super Þcies ALUSIL ® de loscilindros requieren pistones revesti-dos de hierro (recientemente tambiénsintéticos). Los pistones disponiblespara los motores antes mencionadosno están dotados del revestimientodebido, lo que excluye el cambio alas super Þcies ALUSIL ®. Es imposiblerevestir posteriormente los pistonesexistentes.

    Recomendación

    Recomendamos una ampliación de laholgura para el montaje de los pistonesque ßuctúe entre 0,01 y 0,02 mm puesla dilatación térmica varía al montar lascamisas de fundición gris en los oriÞ-cios de los cilindros ya revestidos (lacamisa de fundición gris se calientamás lentamente). El diámetro Þnal pre-visto tiene que ser ampliado con lasmedidas antedichas.

    3.1.7 Super Þcies dañadas de cilindros aleadas con láser 

    Este caso es el mismo que el de lassuper Þcies revestidas de hierro. Esimposible taladrar para obtener unasobremedida porque la capa aleadacon silicio es muy delgada. Por ese

    motivo no hay pistones de sobreme-dida disponibles. Puesto que se tratade super Þcies de aluminio y silicio ylos pistones y sus segmentos marchanen cristales de silicio expuestos y en

    relieve, los cilindros pueden repararsemontándoles camisas ALUSIL ®. Losdiámetros del cilindro pueden conser-varse de esta manera y ser equipadoscon pistones en serie.

    Método para la mecanización y las reparaciones 

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    38/10038 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fig. 1

    3.1.8 Determinación de los valores característicos existentes para las super Þcies de rodadura

    Las super Þcies pueden ser ensayadasdespués de la mecanización Þnal conun medidor de rugosidad para saberla calidad del bruñido. En virtud de lagran cantidad de motores diferentesnos es imposible proporcionar datoscomparativos para cada uno en esteprospecto. Con entera seguridad todoel mundo comprende que los fabrican-tes de la industria automotriz no divul-guen sus datos de producción. En la

    sección a partir del capítulo “3.3. Meca-nización de super Þcies de aluminio“sólo pueden proporcionarse valoresorientativos. Todos los rectiÞcadoresde motores tienen la posibilidad demedir posteriormente las super Þciesde un bloque motriz que será reacondi-cionado antes de volver a mecanizarlosi tienen medidores de rugosidad (leael catálogo de MS Motor Service Inter-national “Herramientas y medios de

    veriÞcación”). En este respecto, esnecesario medir el extremo superior einferior de un pistón en un área pordonde no pasen los segmentos. Losdatos obtenidos deberían ser lo suÞ-cientemente exactos para hacer lareparación. La pregunta de si tambiénresultarán los valores medidos al efec-tuar la mecanización es un problema dela experiencia y destreza del rectiÞca-dor y del equipamiento que disponga.

    Método para la mecanización y las reparaciones 

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    39/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 39

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    3.1.9 Vista general de reparaciones posibles

    Esta vista general proporciona las solu-ciones posibles para efectuar las repa-raciones, desde un punto de vistatécnico, de manera simpliÞcada y repre-sentada gráÞcamente. La decisiónsobre el tipo de reparación convenientetiene que ser considerada por separadopues depende de la envergadura y delos costes locales de los salarios.

    Fig. 2

    Camisas de fundición gris

    Reacondicionamientode un cilindro

    Sí No

    Reacondicionamientode todos los cilindros

    ¿Hay pistonesde sobremedida

    disponibles?

    Taladrar y bruñir consobremedida

    Super Þcies de cilindros de aluminio y

    silicio ALUSIL®, LOKASIL®, Silitec®, etc.

    Revestimientos de hierro, níquel,

    cromo

    Reparación de uncilindro

    Montaje de unacamisa de reparación

    Taladrar y bruñir conmedida estándar 

    Reacondicionamientode todos los cilindros

    Montaje de camisas dereparaciones

    ¿Posibilidad de hacerlo encamisas de fundición gris?

    Método para la mecanización y las reparaciones 

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    40/10040 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Fig. 1

    3.2.1 Camisas de cilindros para bloques de fundición gris

    En esta sección se describe la maneraen que las camisas secas de fundicióngris pueden ser montadas o sustituidasen los bloques motrices de fundicióngris. Hay algunas diferencias entre estecapítulo y lo que explicaremos en lospróximos que tratan el tema del uso delas camisas de aluminio o de fundicióngris en bloques de aluminio.

    En el caso de los bloques de fundicióngris se emplean fundamentalmente dostipos de camisas secas. El primero es elllamado “slip Þt”, el segundo “pressÞt”. Al contrario de los bloques de alu-minio, el fabricante ha previsto desdeun principio la posibilidad de efectuarel reacondicionamiento cambiando lascamisas. Ambos tipos de camisas sonadquiribles en la empresa del fabri-cante o en el mercado libre de repues-

    tos.

     Ya el mismo nombre explica el tipo yel modo de cómo deben ser montadasestas camisas. La forma de construcciónde ambas camisas es la misma. Las dosversiones tienen un diámetro exteriorconfeccionado a la medida y a menudoun collarín en el área de la super Þcieplana del bloque motriz. Apartándonosde las dimensiones – la única diferenciaes que las super Þcies de las camisas“press Þt” tienen que ser mecanizadas(bruñidas) después de haberlas pren-sado mientras que las “slip Þt” ya vienenlistas.

    3.2 Montaje de camisas de fundición gris de aluminio

    La ventaja de ambos tipos de construc-ción es que los bloques siempre puedenvolver a ser reacondicionados montándo-les camisas nuevas. En el caso de las“slip Þt”, éstas pueden ser montadassin ayuda de máquinas e incluso porcualquier mécanico en el taller.

    Método para la mecanización y las reparaciones 

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    41/100MS Motor Service International Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio | 41

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Camisas “slip Þt”Estas camisas tienen un diámetro unpoco más pequeño en comparacióncon el asiento. Ellas pueden ser monta-das y desmontadas a mano sin muchoesfuerzo debido al juego ya establecidode –0,01 hasta 0,03 mm. El collarín es

    indispensable en este tipo de construc-ción para que la camisa esté Þjada enla posición prevista dentro del bloquecuando esté funcionando el motor. Elcollarín se aprieta y se Þja en sentidoaxial prensando la junta de la culata

    Camisas “press Þt”Estas camisas tienen un diámetro exte-rior un poco más grande en comparacióncon el oriÞcio del cilindro. Ellas tienenque ser apretadas en frío con una prensaen el bloque motriz debido a su medidade – 0,03–0,08 mm (según el diámetrode la camisa). Estas camisas puedendeformarse levemente o perder su

    redondez al montarlas debido a lafuerza empleada para prensarlas yadaptarlas al bloque motriz. Por ese

    motivo las camisas se suministran conun diámetro interior más pequeño de1 mm (semiacabado) y su dimensiónÞnal tiene que ser mecanizada mediantetaladro y bruñido después de prensar-las. El collarín para Þjar la camisa en elbloque de algunos motores no es abso-lutamente indispensable ni está previsto

    puesto que ella cuenta con un asientoperfecto dentro de dicho bloque.

    al efectuar el montaje y al apretar lostornillos de la culata. El problema delas “slip Þt” es que la escasa holguraentre la camisa y el oriÞcio produceuna transmisión térmica deÞcienteentre la camisa y el bloque motriz.

    No obstante, si ellas tienen un collarín esrecomendable conservarlo. Especial-mente en situaciones críticas cuandoel pistón se agarrote dentro del cilindrono bastará prensar la super Þcie deldiámetro exterior de la camisa paramantener la camisa posicionada. Alagarrotarse, el pistón la halaría hacia

    abajo por la fricción y las gualderasdel cigüeñal la triturarían.

    Método para la mecanización y las reparaciones 

  • 8/16/2019 Reconditioning of Aluminium Engine Blocks

    42/10042 | Reacondicionamiento de bloques de motores de aluminio MS Motor Service International 

     Reacondicionamiento de bloquesde motores de aluminio

    Las camisas de fundición gris se dilatanmenos térmicamente en comparacióncon el aluminio del bloque motriz. Ladilatación de ellas durante el funciona-miento corresponde a sólo la mitadaproximadamente en comparación conel bloque de aluminio que las rodea.Por ese motivo el solape (ajuste de pren-sado) en el bloque de aluminio tieneque ser mayor que en uno de fundicióngris. Las camisas de fundición no deben

    3.2.2 Montaje de camisas de cilindros en bloques de aluminio

    ser prensadas debido a que el solapees más grande y a que la resistenciade los bloques de alumi