1. Tema: Tema: PROCESO PROCESO DE DE RECTIFICA RECTIFICADO DO APLICA APLICADO DO A CABEZOTES CABEZOTES
2. Objetivos
Genea! •
Realizar el proceso de rectificado en un cabezote, mediante el uso de la máquina rectificadora de superficies planas, para solucionar la perdida de rendimiento del motor por el paso del tiempo.
Es"e#$%i#o •
Reconocer los componentes mecánicos que intervienen en la operación del motor térmico y operación del cabezote.
•
Diagnosticar y analizar los distintos defectos generados por alteraciones de operación del cabezote como térmicas, mecánicas, desgaste, etc.
•
Establecer un proceso adecuado para la corrección de defectos en el cabezote por distintas causas de operación del motor. Conocer el principio de funcionamiento de la máquina rectificadora de superficies planas. nspeccionar el acabado final de la superficie del cabezote.
&. 'a# 'a#o o Te(i# (i#o o Into)*##i(n
Se cree que lo más importante en un carro usado es el estado del motor. Reparar el motor tiene varias fases y los daños diferentes remedios, remedios, por lo cual hay que hacer un buen diagnóstico. El motor ha sido, y es, la parte esencial del automóvil, pues su movilidad depende directamente de esta pieza. , aunque hay muchas otras piezas tan claves e indispensables como el motor y sin las cuales tampoco anda el carro, sobre el motor se vuelcan las inquietudes de quienes van a comprar un carro usado, del que tiene uno en servicio y hasta del potencial de vida de la máquina de un carro nuevo. !as piezas que forman el con"unto de un motor están sometidas a desgastes y deformaciones. deformaciones. Esto es debido al rozamiento entre piezas y al calor que tienen que soportar. soportar. #ara corregir corregir estos desgastes y deformaciones se utiliza la t$cnica del rectificado que consiste en el mecanizado de las piezas, hasta igualar las superficies de contacto y darles un acabado que disminuya el rozamiento rozamiento y favorezca la lubricación de los órganos en movimiento.
Re#ti%i#a#i(n De Cabe+otes
!a culata o cabezote se fabrica generalmente de fundición aleada con otros materiales, que añaden caracter%sticas de resistencia, rigidez y conductividad t$rmica. En otras ocasiones se usan aleaciones de aluminio. !a culata es una pieza del motor que está sometida a grandes temperaturas y elevadas presiones, que producen dilataciones importantes, seguidas de las correspondientes contracciones al enfriarse el motor, una vez parado. &omo consecuencia de todo ello, pueden producirse deformaciones permanentes e incluso grietas, que provocan una aver%a en el motor. !a culata es una pieza importante y de precio elevado, por lo tanto se procederá a su rectificado si el fabricante lo permite. !a rectificación de cabezotes consta de' (&ambiamos gu%as de válvulas (Rectificación de alo"amiento del árbol de levas )t*nel+ (lineamiento del alo"amiento del árbol de levas (Rectificación de asientos de válvulas (&omprobación y rectificación de superficies planas
(#ruebas de presión )para detectar fisuras+ #ara efectuar estos tipos de traba"o, hay que basarse en las medidas originales, de las piezas y partes. Es decir, consultar la base de datos del fabricante y respetar los datos.
!a verificación de planitud de la superficie de apoyo con el bloque se realiza con la ayuda de un "uego de -galgas de espesores- calibradas. #osicionada la regla se comprobará con la galga calibrada que el mayor alabeo es inferior a ,/ mm. Si se encuentran deformaciones o alabeos, deberá procederse a la rectificación del plano, cuidando de quitar la menor cantidad posible de material, ya que con el rectificado disminuye el volumen de las cámaras de combustión y, en consecuencia, aumenta la relación de compresión.
Di%een#ias ente !os motoes Di,se! - Gaso!ina:
En los motores de gasolina los fabricantes no suelen suministrar espesores distintos de "unta de culata, por lo que en un rectificado del plano de la culata no se contempla montar "untas de culata de mayor espesor, para compensar el material de la culata rectificado. &uando se rectifica la culata hay que tener en cuenta dos cosas' primero que aumenta la relación de compresión del motor y la otra cosa a tener en cuenta es la posibilidad de que las válvulas toquen en los pistones, para evitar esto, se reba"ara en los asientos de las válvulas la misma medida que se haya reba"ado en la culata. 0ras esto, se deberá a"ustar el "uego de taqu$s. En los motores 1i$sel' los fabricantes suelen suministrar distintos espesores de "unta de culata, una, dos, o tres muescas. El espesor de la "unta está en función de la altura de los pistones respecto al plano del bloque, cota -2-. 3ay disponibles tres espesores diferentes en función del valor saliente de los pistones con relación al bloque motor. Estos espesores son identificables por muescas sobre una leng4eta situada cerca del e2terior de la "unta de culata )por e"emplo en el Renault 5egane 6.7 1, 01' deba"o del inyector del cilindro n8 6+. En motores 1i$sel cuando se rectifica la culata, se planifica a la medida m%nima posible. El rectificador a"ustará las precámaras y los asientos de las válvulas. Se reba"ara a los asientos de las precámaras y a los asientos de las válvulas la misma medida que se haya reba"ado para el plano de la culata, evitando as%, que las válvulas puedan tocar con los pistones y de"ando por
encima del plano de culata 9 ,: mm las precámaras. Si se reba"an los asientos será necesario el regla"e de taqu$s.
P*ebas )e vei%i#a#i(n )e #abe+otes - "o#eso )e e#ti%i#a#i(n.
Rectificar la culata contempla todas las operaciones necesarias para la reparación de una culata que ha estado funcionando y encontrándose en buenas condiciones se mecanizan y sustituyen las partes necesarias para que pueda seguir funcionando en condiciones óptimas. Estas operaciones se realizan en una Rectificadora o taller de rectificados mediante maquinaria especial para mecanizar cada uno de los puntos cr%ticos que posee la culata' #ara empezara rectificar la culata se desmontan todos los accesorios para poder traba"ar en la pieza tales como árbol de levas, balancines, muelles y chavetas de fi"ación, válvulas, retenes y
accesorios como tapas, colectores, sensores. 0odas estas piezas y la culata se someten a un proceso de limpieza para desengrasar y eliminar los restos de carbonilla.
!o primero es realizar una prueba a presión donde se verifica la estanqueidad del circuito de refrigeración y sirve para detectar fisuras internas o poros que permitir%an fugas de anticongelante o compresión. Si se detecta una fisura cabe valorar si es reparable normalmente con soldadura 0;< o por condiciones de presupuesto es preferible sustituir la culata. Seguidamente se procede a verificar la planitud y paralelismo de la culata, estado de los asientos de válvula, dimensiones y tolerancias de las gu%as de válvula y las válvulas. En caso de encontrarse en unos valores razonables y dentro del rango que indica el fabricante del motor podemos rectificar la culata para de"arla como nueva.
!os asientos de válvula constan de : ángulos y se pueden rectificar mediante una rectificadora de asientos, en caso de e2cesivo desgaste es preciso sustituirlos, para de"ar la culata con los asientos de válvula en dimensiones y valores originales.
!as gu%as de válvula "unto con las válvulas son los elementos de la culata con más propensión a desgaste ya que la válvula desliza continuamente por la culata a trav$s de la gu%a, con una lubricación regulada mediante los retenes de válvula insertados en la gu%a. Estos tres elementos son sin duda los más importantes de la culata y usualmente se sustituyen para de"ar la culata en perfectas condiciones. Si las válvulas se encuentran en buenas condiciones dimensionales es posible rectificarlas mediante la rectificadora de válvulas de"ando la parte del asiento limpia de desgaste y con un acabado perfecto. !os muelles de válvula tambi$n son verificados en dimensiones y valores de compresión para determinar si es preciso sustituirlos o pueden seguir funcionando los mismos. En el caso de culatas equipadas con árbol de levas en cabeza )=3&, 1=3&+ se procede a verificar el diámetro de los alo"amientos del árbol, paralelismo y alineación, en caso de encontrarse fuera de las tolerancias indicadas por el fabricante se procede al mecanizado y alineado de los apoyos del árbol de levas en la culata. >na vez realizados los procesos de mecanizado y control se eliminan los restos de viruta y part%culas de metal con una limpieza final de"ando todas las piezas a punto para el monta"e. Se instalan todos los elementos rectificados o nuevos en la culata verificando el correcto monta"e, estanqueidad de válvulas y valores de regla"e de válvulas que en función del sistema requerirá la sustitución de pastillas, taqu$s o a"uste mediante tornillo , cuando todo el proceso está finalizado tenemos una culata rectificada y lista para seguir funcionando en el motor de nuestro coche.
. 'ateia!es
Rectificadora de !uperficies "lanas
Cabezote
#laves
$ivel
Regla
%algas de espesores
Casco protector facial
&otas con punta de acero
%uantes de seguridad
"rotector de o'dos
(uaipe o franela
/. Po#e)imiento
6+ 0omamos el cabezote de un motor, teniendo en cuenta el catalogo para verificar las respectivas medidas de la válvula.
?+ a en el laboratorio usar la debida protección de seguridad para realizar el traba"o de rectificación como son zapatos, gafas, guantes, mandil, ore"eras, etc.
:+ Realizar una prueba para comprobar en qu$ lugares esta pandeado el cabezote
a+ !a verificación de planitud de la superficie de apoyo con el bloque se realiza con la ayuda de una regla )@;AE!+ y un "uego de B
D+ Aerificar que la máquina se encuentre en buen estado para su funcionamiento caso contrario realizar el respectivo mantenimiento para comenzar a traba"ar con la maquina encendida. /+ &olocamos el cabezote en la rectificadora de superficies planas.
+ &on una llave, su"etamos la culata con los pernos que hay a cada lado
F+ Aerificamos si hay suficiente taladrina en el depósito para que durante el proceso de rectificado no haya recalentamiento en el cabezote debido a la fricción.
G+ "ustamos la altura de la piedra de desbaste realizando pasadas sobre la superficie del cabezote hasta que esta tenga el m%nimo roce con la superficie plana
7+ >na vez realizado este paso, volvemos la piedra a su lugar de inicio y movemos la palanca del movimiento automático hacia la izquierda para activarlo
.
6+ Encendemos la máquina y tambi$n el uso de refrigerante
66+ Esperamos hasta que la máquina rectificadora termine su recorrido
6?+ =bservamos el acabado final de la superficie plana
6:+ !impiamos con huaipe el refrigerante sobrante de la superficie plana 6D+ Realizamos una nueva comprobación de pandeo del cabezote para verificar si su superficie se encuentra completamente plana
6/+ En caso de e2istir pandeo a*n, repetimos el procedimiento con el debido cuidado de no mecanizar una gran cantidad del cabezote, ya que esto influirá en el rendimiento del motor 0. An!isis )e Res*!ta)os
#uego de mecanizar la superficie plana del cabezote, )abremos disminuido el volumen de la cámara de combustión, el mismo que afectará positivamente al rendimiento ya que aumentará la relación de compresión del motor, pero corre el riesgo de producir auto detonaciones en el interior de los cilindros* para evitar estos problemas futuros, se deberá rectificar el cabezote la medida especificada por el fabricante.
. C*estionaio
Por qué razón puede existir fisuras en una culata?
"or sobrecalentamiento del motor "or golpes en el motor
Que métodos para detectar fisuras en una culata conoce Po tintas "enetantes.
!e basa en el principio f'sico conocido como +Capilaridad+ y consiste en la aplicación de un l'quido, con buenas caracter'sticas de penetración en pequeas aberturas, sobre la superficie limpia del material a inspeccionar. -na vez que )a transcurrido un tiempo suficiente,
como
para
que
el
l'quido
penetrante
recién
aplicado,
penetre
considerablemente en cualquier abertura superficial, se realiza una remoción o limpieza del eceso de l'quido penetrante, mediante el uso de alg/n material absorbente y, a continuación se aplica un l'quido absorbente, com/nmente llamado revelador, de color diferente al l'quido penetrante, el cual absorberá el l'quido que )aya penetrado en las aberturas superficiales. "or consiguiente, las áreas en las que se observe la presencia de l'quido penetrante después de la aplicación del l'quido
absorbente,
son áreas que
contienen
discontinuidades superficiales. Ins"e##ion vis*a!
#a inspección visual 012, es sin duda una de las "ruebas $o Destructivas 0"$D2 más ampliamente utilizada, ya que gracias a esta, uno puede obtener información rápidamente, de la condición superficial de los materiales que se estén inspeccionando, con el simple uso del o3o )umano. P*ebas ma3n,ti#as
Este método de "rueba $o Destructiva, se basa en el principio f'sico conocido como 4agnetismo, el cual e)iben principalmente los materiales ferrosos como el acero y, consiste en la capacidad o poder de atracción entre metales. Es decir, cuando un metal es magnético, atrae en sus etremos o polos a otros metales igualmente magnéticos o con capacidad para magnetizarse. De acuerdo con lo anterior, si un material magnético presenta discontinuidades en su superficie, éstas actuarán como polos, y por tal, atraerán cualquier material magnético o ferromagnético que esté cercano a las mismas
Po 'e)i#i(n )e Pesi(n
Este tipo de prueba se utiliza para determinar si eisten flu3os de fuga aceptables, determinar si eisten condiciones peligrosas y para detectar componentes y equipo defectuoso. !e puede obtener una indicación de fuga relativamente eacta al conocer el volumen y presión del sistema y los cambios de presión respecto al tiempo que provoca la fuga. 5lgunas venta3as de este método son que se puede medir el flu3o total de la fuga independientemente del tamao del sistema y que no es necesario utilizar fluidos trazadores.
Cuando se ha detectado fisuras en una culata que soluciones puede darse para su utilización?
#a fisura que se presenta en el material no queda epuesta para una debida soldadura por lo que no tendremos otra opción que desec)arlo y buscar una cabezote completo ya sea nuevo o usado lo cual puede significar gran cantidad de dinero triplicando el costo de la reparación en comparación con un cambio de empaque y la rectificación de la cara del cabezote. -na fisura representa una fuga interna dentro de las cámaras de refrigeración del cabezote 0circuitos internos donde eiste flu3o de refrigerante de motor para absorber los ecesos de temperatura2, estas fisuras provocaran que el refrigerante tenga acceso a los cilindros o los conductos de admisión o escape o bien a la parte superior del cabezote donde localizamos los árboles de levas, en cualquier caso el radiador se vaciara constantemente y el aceite se mezclara con agua y será un motor que en pocos minutos de operación elevara su temperatura al máimo.
Qué entiende por relación de compresión?
El pistón al descender en el tiempo de admisión aspira mezcla de aire gasolina al interior del cilindro, una vez a superado "4 empieza a comprimir la mezcla )asta "4!, la reducción de volumen que )ay de "4 a "4! es la RC estática, por e3emplo si el volumen del cilindro se )a reducido de "4 a "4! oc)o veces, se dice que )ay una RC estática de 6 a 7, pero la compresión en verdad no empieza )asta que la válvula de admisión se cierra, esto ocurre más tarde de "4 y el pistón )abrá recorrido una distancia cuando esto suceda
Qué factores influyen en el valor de la relación de compresión?
Hórmula para &alcular la Relación de &ompresión 0eórica V 1 + V 2 V 1
A6 I &apacidad en cent%metros c*bicos de la cámara de combustión de la culata. A? I &apacidad del cilindro, con el pistón en su posición inferior, )punto muerto inferior+.
Describa el método para la medición de la relación de compresión.
"ara que la revisión de la compresión sea fiable primero )ay que poner el motor a temperatura normal de funcionamiento 0689 apro. o lo que recomiende el fabricante del coc)e2.
Con el motor caliente y detenido sacar todos los cables de alta tensión de las bu3'as. "restar muc)a atención al orden en que están conectados los cables de alta tensión para luego conectarlos en la misma posición.
Desenroscar una bu3'a y colocar all' el manómetro de lectura directa cuidando de tapar completamente el orificio de la culata donde se inserta la bu3'a.
"ara medir la compresión del motor en el cilindro se acciona el motor de arranque 0por otra persona2, durante unos segundos con el pedal del acelerador pisado a fondo.
Colocar la bu3'a retirada y repetir los pasos : y ; para cada uno de los cilindros del motor restantes.
#a presión le'da en el manómetro debe ser igual para todos los cilindros y coincidir con la preconizada por el fabricante del motor, se permite una diferencia de 7.8 bar entre cilindros para motores de gasolina 0cuando no tengamos el dato del valor de compresión dado por el fabricante, podemos usar como norma general el valor de relación de compresión del motor sumándole 7, es decir, para un motor que tenga una relación de compresión de 7<=7 tendremos un valor de presión a medir en el manómetro de 77 07<>722.
Cómo influye la rectificación de la superficie plana de un cabezote en la relación de compresión y analice su recompensa.
5l momento de rectificar el cabezote lo que se está )aciendo también es disminuir el volumen de la cámara de combustión por lo que la relación de compresión se elevar'a. Esto podr'a causar un aumento en la potencia del motor pero también por el aumento de la relación de compresión el motor puede sufrir cascabeleo o golpeteo y gracias a esto puede )aber partes del motor que se pueden daar.
4. Con#!*siones
"udimos observar que en el cabezote se encuentran varios elementos como lo son válvulas de admisión y escape, balancines, muelles y bu3'as. -n cabezote puede necesitar una rectificación por varios motivos* este cabezote estaba pandeado por el uso a través de los aos, es un desgaste normal #a máquina rectificadora de superficies planas funciona a base de un motor que )ará girar la piedra devastador sobre el cabezote de forma que mecanizará uniformemente la superficie. En ocasiones el mecanizado del cabezote será insuficiente y se deberá devastar una mayor cantidad de material, para esto debemos referirnos al manual del fabricante, que especificará los rangos máimos y m'nimos permitidos para su correcto funcionamiento.
5. Re#omen)a#iones
5ntes de encender la máquina )ay que cerciorarse que el cabezal móvil este asegurado para evitar que este produzca un movimiento brusco. 5ntes de proceder a utilizar la rectificadora de superficies planas debemos cerciorarnos que eista una cantidad suficiente de refrigerante en el depósito, además de que este deberá estar en buenas condiciones para que cumpla correctamente su función. Debemos asegurarnos que el cabezote se encuentre su3etado firmemente en la máquina rectificadora de superficies planas, para que al momento del mecanizado no eista movimiento ecesivo y se produzca un desbaste innecesario o inadecuado.
16. Bib!io3a%$a •
5nonimo. 06 de Enero de ?<782. #R=AEE1=R >0=5=0R;J . @btenido de )ttp=AABBB.proveedoraautomotriz.comA)tmlAinformate.p)p
•
%mb(, . 4. 07? de 4arzo de ?<7:2.
0=R@ER; RE&0;H;&&;K@ . @btenido de
)ttp=AAtorneriayrectificacion.blogspot.comA?<7
!.5., &. 078 de Febrero de ?<7;2.
&>!0S3=# . @btenido de
)ttp=AAblog.culatas)op.comAqueesrectificarlaculataA •
5rt'culo
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)ttp=AABBB.aficionadosalamecanica.netAmanualesArectificadomotores.pdf
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