Procedimiento de rectificado de un motor de combustión interna

¿Por qué se llevan los motores a rectificar?

Los motores con el tiempo de uso sufren desgaste en las partes internas que están en constante movimiento, dependiendo de las respiras mantenciones que cada propietario realice, producto de esto se produce la fundición de metales. También los motores pueden sufrir daños al conducirlos de forma inadecuada, ya sea por exceso de revoluciones o  mal paso de los cambios (desprendimiento de bielas por las costillas del bloque).

Para cada usuario de un automóvil es de primordial saber el adecuado procedimientos que debe realizar en el caso que pase por estas circunstancias, ya que el costo de estas reparaciones son un poco elevadas y tener la adecuada información de las piezas a reparar les va a ayudar a la economía de sus bolsillos.

  PROCEDIMIENTOS

Recepción de Motor 

1.1 Queja del cliente

Lo primero que realiza la persona que realiza la recepción del motor es preguntar al cliente cual fue el motivo que lo llevo a desarmar y con eso el rectificador tiene una idea que partes son las más críticas.

1.2 Inspección visual de piezas

En este paso se realiza una inspección visual de las piezas ya que algunos motores sufren daños, de tal modo que se ven a simple vista dando un diagnóstico rápido.

1.3 Calibración de partes y piezas

1.3.1 Bloque: Se procede a medir los cilindros con alexsometro para verificar su conicidad y verificar el desgaste que ha sufrido el cilindro, con esta calibración se determina si el desgaste permite rectificar a una sobre medida o se tendrá que encamisar el cilindro para volver a la medida estándar.

1.3.2 cigüeñal: En esta pieza calibramos los muñones de biela y los muñones de bancada con un  micrómetro, se mide todo el contorno del muñón, determinando si el desgaste permite la rectificación, si el desgaste es mayor se procede al cambio de la pieza. También verifica la torcedura del eje

1.3.3 Biela: A este elemento se inspecciona con alexsometro la medida interior del alojamiento de los cojinetes de biela, también se verifica la medida del alojamiento de  pasador de pisto y por último se verifica que no tenga ninguna deformación como torceduras.

1.3.4 Pistón: Se realiza una medición para verificar el desgaste de la falda y se comprueba el juego axial de los anillos y se mide el desgaste del alojamiento del pasador, este procedimiento solo se hace cuando se encamisa el cilindro, ya que si se rectifica el cilindro a otra medida obligadamente se cambia el pistón a una sobre medida.

1.3.5 Culata: en esta pieza se verifican varios elementos ya que es un conjunto de piezas como válvulas, guías de válvulas  y culata en sí, se comprueba la plenitud de la superficie, se comprueba el juego de las guías y se mide el desgaste de las válvulas. También se verifica el túnel e alojamiento del eje leva.

Otra prueba que se realiza a la culata es si tuviera alguna fisura. Esto se realiza con una prueba hidráulica para verificar su estanquidad.

1.3.6 Eje levas: En este elemento se verifica el desgaste de los descansos y la de formación que pudiera tener de este. También se controla el desgaste de los camones.

Si esta pieza supera el rango de desgaste permito se procede  a la reposición de esta.

 2 Determinación de partes criticas

Una vez calibrada todas las piezas del motor se procese a la determinación del cambio o reutilización  de estas piezas, la mayoría de las veces se cambien los pistones a la siguiente sobre medida para dar más vida a los cilindros del  bloque llevándolo a una sobre medida, por lo general los pistones llegan estándar (STD) y se pasan las siguiente medida (0.50, 075 ,1.00 mm) dependiendo del desgaste de estos. Los pistones se pueden conservar dependiendo de su estado, ya que a veces sale más barato el encamisado de los cilindros que comprar pistones nuevos (depende la exclusividad del vehículo).

Otra pieza que se cambia siempre son los cojinetes del cigüeñal, estos la mayoría de las veces llevan STD, llevándolos a una sobre medida (0.25, 0.50, 0.75, 1.00mm) dependiendo del desgaste del cigüeñal.

Los axiales del cigüeñal (medias lunas) la mayoría de las veces se cambian por su bajo costo.

Determinado el buen estado de la culata (después de la prueba hidráulica) procede con la reparación.

3 Lavado de Motor

 3.1 desengrase de piezas: Lisos con la determinación de piezas se procese a el proceso de lavado de motor y sus partes, estos son sometidos a un remojo (motor 6 horas, culata 1 hora aproximado, dependiendo del esto de suciedad) en un ácido que desengrasa las piezas.

3.2 Arenado de culata: Este proceso se realiza en un dispositivo que tina arenilla (efecto Venturi) succionada por aire a presión, quitando toda la carbonilla pegada en los conductos da la culata.

4 proceso de rectificación

4.1 Rectificado de cilindros: se procede colocar el bloque en la maquina rectificadora de cilindros. Para que una herramienta de carburo metálico desgate el cilindro a otra sobre medida.

4.2 Bruñido de cilindros: Una vez listo el rectificado de los cilindro se procede al cavado delos cilindros para un mejor asentado de los anillos y la vez tener la estanquidad de aceite.

4.3 Rectificado de cigüeñal: Este proceso se realiza en la maquina rectificadora de cigüeñales, la característica más especial que tiene esta máquina es que su centro se  desplaza para rectificar los muñones de biela.

4.4 Rectificado de túnel de bancada: Este proceso se realiza si hubiera una deformación en su centro, se rectifica en la maquina barrenadora de túnel.

4.5 rectificado de bielas: se procese a rectificar el alojamiento de cojinetes de los muñones del cigüeñal, también se rectifican los bujes del pasador de pistón.

4.6 Rectificado de culatas: Después del arenado, se procede a él cambio de guías, luego se rectifican los asientos de válvulas, junto con el rectificado de válvulas, asentado con pasta esmeril las caras de contacto (entre válvula y asiento), finalmente se precede al rectificado de superficie de culata.

5 Alineamiento y Control de mecanizado

En este punto se prueba el giro del cigüeñal en el bloque y el giro de las bielas, comprobando que todo este  normal entre la medida del diámetro exterior del cigüeñal y el  diámetro interior de los cojinetes, esta luz de espacio es de 4 a  5 centésimas (0.05mm) en el caso de la biela, la luz de juego entre el cojinete de bancada y de cigüeñal es de 5 a 7 centésimas (0.05 a 0.07 mm).

6 Entrega de motor: Verificando el buen mecanizo de las piezas se procede a la entrega y la respectiva supresión del encargado, revisando las medidas correspondientes al catálogo de motor.

Debe haber un seguimiento de la entrega, llamando al clienta para que todo esté en cuanto al servicio realizado.

En este procedimiento se puede observar todos los respectivos pasos  de la rectificación del motor, desde la recepción, pasando por el mecanizado y la entrega del motor, este procedimiento además de ser demoroso es un gasto excesivo para sus bolsillos.

Estos procedimientos son delicados y  netamente de precisión, por ende al realizar este procedimiento, tengan la seguridad de que el establecimiento sea de su confianza.

Vemos como funciona un motor de 4 cilindros:

Vamos a separar las partes

Block: Es, para llamarlo de alguna forma, la base del motor.
En un lado vemos los cilindros, los agujeros donde suben y bajan los pistones.
En un motor de 4 cilindros = 4 agujeros, uno de 6 cilindros = 6 agujeros, etc.

En el otro lado, el lugar donde se aloja el cigueñal

Corte del conjunto de block, cigueñal, bielas y pistones

Tapa de cilindros: Vista “inferior”. O sea la zona que cierra los cilindros.
Vemos en la imagen las válvulas

Empezamos?

Todas las imágenes que exponemos son las partes que sufren desgaste y deformaciones con el uso. A cierta cantidad de kilómetros recorridos, según el tipo de uso, el motor comienza a fatigarse y se evidencia por la perdida de potencia, filtración de fluidos, humo por el escape, etc. Llego la hora de “hacer el motor”.

Y que es “hacer el motor”: simplemente rectificarlo y rectificar significa: corregir una cosa para que sea más exacta o perfecta. Para el caso de los motores es una técnica por la cual se mecanizan hasta hacer igual las superficies de contacto.
No todos los motores y/o sus partes admiten la rectificación, previamente hay que consultar al fabricante o especialista.

Para llevar a cabo la tarea se utilizan tornos y fresadoras el objetivo es lograr un acabado mas fino y una medida mas precisa. Cada una de las maquinarias que se utilizan en el proceso son específicas para la zona de rectificación. Generalmente las empresas que se dedican a ello tienen todos los elementos necesarios

Cuando rectificar un motor?

Básicamente se recomienda cuando el costo del cambio es alto, como ejemplo: tapas de cilindros, cigüeñales, bloque del motor.

Rectificado de la tapa de cilindros

La tapa de cilindros es una pieza del motor que esta expuesta a altas temperaturas y presiones, que crean dilataciones importantes, seguidas de las correspondientes contracciones cuando se enfría el motor, una vez detenido. Como resultado de todo eso, pueden crearse deformaciones continuas como también grietas, que causan una falla en el motor.

Que se rectifica de la tapa?: los asientos de válvula. Las guías de las válvulas,
Si hay deformaciones o alabeos (combas), se debe proceder a la rectificación del plano, teniendo cuidado de sacar la mínima cantidad posible de material, pues con el rectificado se acorta la altura y por ende, como la tapa cierra los cilindros, o sea, las cámaras de combustión, el cilindro provocará mayor relación de compresión. Simple: se acorta el recorrido por donde trabajan los pistones (En los autos de carrera se lleva a las tapas a lo mínimo posible para aumentar la compresión, pero eso va en desmedro de la duración del motor).

Rectificado de válvulas y asientos de válvula

Los desgastes entre el vástago de la válvula y su guía, así como las posibles deformaciones del vástago, provocan desviaciones, en cuyo caso el vástago o cabeza de válvula están deformados y es preciso sustituirla.

La operación de rectificado de los asientos de válvula se efectúa utilizando fresas o herramientas abrasivas adecuadas y consiste en quitar material del asiento hasta dejarlo completamente liso, de modo que la válvula acople correctamente con el. Finalizada la operación de rectificado, la anchura del asiento queda aumentada y es necesaria reducirla hasta un valor conveniente, se consigue, además, dejar el asiento a la altura adecuada, para el mejor acoplamiento de la válvula

Posibles fallas, las causas y su arreglo

Si se pierde la perfección del plano que se une al block
Consecuencia: Calentamiento excesivo, fallos del sistema de refrigeración.
Solución: Rectificado de la zona de apoyo y arreglo de asientos de válvulas y precamaras.
Cuidado: se supone que el especialista medirá el recorrido del pistón en el cilindro para evitar que se aumente la compresión

Grietas y fisuras entre asientos y precamara
Consecuencia: calentamientos
Solución: Es un verdadero problema, se saben reparar pero dan muy poca vida al motor.

Asientos y guías de válvulas con desgastes
Consecuencias: Al no apoyar debidamente la cabeza de la válvula en el asiento se producen dos efectos no deseados: el primero es que la válvula no enfria, además de filtrar gases y las guias desgastadas, por donde suben y bajan las válvulas provocan que estas no funciones con precisión
Solución: Rectificar los asientos  y Cambiar guías.

Rotura de asientos 
Consecuencias: Calentamientos
Solución:  Cambiar los asientos rotos

Desgaste de los asientos y cola de valvula 
Consecuencia: Suciedad por carbonillas y por el desgaste propio de funcionamiento
Solución: Rectificar los asientos
Cuidado: En motores turbo no se pueden rectificar las válvulas, ya que se quitaría la capa de protección que las recubre

Rectificado del bloque motor

El rectificado del block se realiza en la superficial de unión con la tapa de cilindros y en los cilindros (agujeros por donde funcionan los pistones)

La principal causa de la rectificación de los cilindros es el desgaste producido por el rozamiento de los segmentos sobre la pared del cilindro. El agujero se deforma o se daña por algún desperfecto en algunos de los segmentos que funcionan dentro de él (aros o pistón)

En general (no en especial, según el motor) Los motores se pueden rectificar hasta 4 veces y eso depende de las paredes que quedan entre los cilindros (agujeros) y el tamaño de los pistones. La idea es no debilitar la zona donde están los agujeros por donde funcionan los pistones y las cámaras de combustión.

El rectificado debe realizarse en todos los cilindros a la misma sobre-medida, cualquiera que sea su desgaste, manteniéndose, así, idéntica cilindrada en todos y, en consecuencia, igual potencia. En caso contrario, los desequilibrios de potencia entre los diferentes cilindros darían lugar a irregularidades en el giro del motor y desequilibrios peligrosos, que podrían producir la rotura de algún componente.

Cuando la operación de rectificado consiste en eliminar una capa de material muy fina por tener poco desgaste el cilindro, basta con efectuar una operación de esmerilado. Esta operación se realiza con una maquina que tiene un eje giratorio provisto de una cabeza con tiras de material abrasivo que se introduce en el cilindro perfectamente centrado con él. Durante la operación de esmerilado, la cabeza gira al mismo tiempo que se mueve de arriba a abajo. El material abrasivo, extensible a voluntad para adaptarse al diámetro del cilindro, produce el arrancamiento de material en una acción de esmerilado.
Imagen cortesía de  Enterprise   Motors

Que significa encamisar un motor

Cuando el desgaste de un cilindro es tal que no existe posibilidad de rectificado, comúnmente se lleva adelante un procedimiento que se llama: encamisar los cilindros.
Se tarta de montar nuevas camisas en el cilindro. Con ello se vuelve al motor a su cilindrada original. Las nuevas camisas son montada en el cilindro en prensas especiales, previa rectificación del cilindro.
Después de realizado el encamisado es necesario un rectificado o esmerilado de los cilindros hasta la medida adecuada. Con ello se consigue eliminar las posibles deformaciones que se hayan producido en la operación de montaje. No se rectificaran los motores equipados con camisas húmedas.
En los motores con camisas húmedas se procede a la sustitución de los conjuntos camisa-pistón. Porque con camisas húmedas es otro el proceso para lograr la hermiticidad del cierre del cilindro con la tapa de cilindros.
Para saber más de las camisas te comendamos nuestra nota:
“los cilindros y las camisas” 

Rectificado del cigüeñal

El cigüeñal, a fuerza de girar sobre sus metales (cojinetes) de apoyo, así como en las bielas, se desgastan, lo que obliga a cambiar los cojinetes.
Para saber más de metales (cojinetes)

Pero, algunas veces, se deforman los apoyos del cigüeñal o los muñones (ejes de las bielas)  y, en este caso, se procede a su rectificado y a la colocación de nuevos metales (cojinetes).

El especialista rebajará (rectificara) lo menos posible para que la superficie de apoyo del cojinete no disminuya demasiado, pues a medida que se reduce, aumenta la presión unitaria.
También los cigüeñales se deforman longitudinalmente debido a los esfuerzos de torsión que experimentan. Por todo ello es necesaria una comparación los muñones y apoyos, así como un equilibrado del mismo.

El cigüeñal no debe presentar grietas ni hendiduras de ninguna clase. En caso contrario deberá cambiarse por otro nuevo.
Para el caso que alguno de los muñones y/o apoyo estén demasiados gastados o deformados se rellenan. Pero este es un proceso, además de muy delicado, poco eficiente porque ya el cigueñal esta prácticamente condenado.

Rectificación de bancada del Cigueñal

Que son las bancadas? Son las zonas donde apoya el cigueñal.
Los motores pueden tener distinta cantidad de bancadas, por ejemplo: el motor del Torino 380, venía con 4 y posteriormente con 7 bancadas.

Estos apoyos están expuestos constantemente a los giros del cigueñal y altas temperaturas por lo que pueden deformarse, salirse de medida. Para ello, la palabra indicada es “alesado” se los vuelve a una medida precisa y, con la ayuda de metales (cojinetes) se logra, nuevamente, un correcto funcionamiento.

Alesado del alojamiento del árbol de levas

El árbol de levas es el eje que trabaja con los giros del cigueñal y responsable, entre otras cosas del movimiento (apertura y cierre) de las válvulas.
Este eje va apoyado sobre, para llamarlo de alguna manera semejante al de cigueñal: bancadas que también pueden sufrir el desgaste y por ello se los alesa.