Por qué los pistones de sobremedida no requieren bielas ni cojinetes de biela de sobremedida
Por qué los pistones de sobremedida no requieren bielas ni cojinetes de biela de sobremedida
La terminología de reconstrucción de motores puede resultar confusa a primera vista.
Usted rectifica un cilindro para hacerlo más grande, por lo que instala un pistón de sobremedida. Usted rectifica un muñón del cigüeñal para hacerlo más pequeño, por lo que instala un cojinete de submedida.
Eso conduce naturalmente a una pregunta común:
Si el pistón se vuelve de sobremedida, ¿por qué la biela o el cojinete de biela no necesitan también ser de sobremedida?
La respuesta es simple una vez que se separa el motor en sus diferentes sistemas dimensionales.
Un pistón de sobremedida corresponde a un diámetro de cilindro más grande. Un cojinete de reparación de cigüeñal corresponde a un muñón de cigüeñal y un alojamiento de cojinete. Estas son dimensiones diferentes que cumplen propósitos diferentes.
Desglosemos esto.
El lado del cilindro: un diámetro mayor necesita un pistón mayor
Las paredes de los cilindros pueden desarrollar desgaste, conicidad, rayaduras o condiciones de falta de redondez. Cuando el daño no puede corregirse con un pulido ligero, un taller de rectificación puede perforar el cilindro hasta un diámetro de reparación aprobado mayor y luego terminarlo con un bruñido.
Una vez que se ha aumentado el diámetro del cilindro, es posible que el pistón de tamaño estándar original ya no proporcione la holgura requerida entre el pistón y la pared.
Ahí es donde entra en juego un pistón de sobremedida.
Por ejemplo, dependiendo del motor y las especificaciones del fabricante, un pistón puede estar disponible en tamaños de reparación como:
- +0.25 mm
- +0.50 mm
- +0.75 mm
- +1.00 mm
Los tamaños exactos disponibles varían según el motor.
El punto importante es que el tamaño del pistón está relacionado con el diámetro del cilindro terminado.
Un pistón de +0.50 mm no significa que cada dimensión del pistón sea simplemente 0.50 mm más grande en todas las direcciones. Se refiere a la dimensión de reparación aplicable del pistón/cilindro, y la holgura final entre el pistón y la pared debe establecerse de acuerdo con las especificaciones del fabricante del pistón.
En otras palabras:
Diámetro del cilindro terminado más grande → pistón de reparación más grande
El pistón se ajusta al cilindro.
El lado del cigüeñal: un muñón más pequeño necesita un tamaño de cojinete diferente
El cigüeñal sigue un sistema dimensional completamente diferente.
Un muñón de biela puede desgastarse, rayarse, volverse cónico o perder la redondez. Si el muñón no puede restaurarse solo mediante pulido, un taller de rectificación puede esmerilarlo hasta un diámetro de reparación aprobado menor.
Por ejemplo:
Muñón de biela estándar → 50.00 mm
Después de un esmerilado aprobado:
Muñón de reparación → 49.75 mm
La biela todavía tiene que encajar en la misma geometría de alojamiento, pero el muñón del cigüeñal ahora es más pequeño.
Por lo tanto, el cojinete necesita compensar la reducción del diámetro del muñón.
Un cojinete de reparación convencional para esta condición tiene el espesor de pared apropiado de modo que el diámetro interior del cojinete ensamblado y el muñón del cigüeñal produzcan la holgura de aceite requerida.
Esto se describe comúnmente como un cojinete de submedida, como por ejemplo:
- 0.25 mm de submedida
- 0.50 mm de submedida
La terminología puede ser confusa porque algunos catálogos del mercado de accesorios y mercados pueden usar "sobremedida" de manera diferente para ciertas aplicaciones de cojinetes.
Por lo tanto, el enfoque más seguro es no confiar únicamente en la palabra "sobremedida" o "submedida".
Verifique siempre:
- Diámetro del muñón del cigüeñal
- Espesor de la pared del cojinete
- Diámetro interior del cojinete
- Diámetro del alojamiento de la biela
- Número de pieza del fabricante
- Holgura de aceite requerida
Los fabricantes de cojinetes enfatizan la medición del muñón del cigüeñal y del cojinete/alojamiento ensamblado en lugar de depender solo de la etiqueta del cojinete.
Por qué un pistón de sobremedida no requiere un cojinete de biela de sobremedida
Esta es la parte más importante de toda la explicación.
El pistón y el cojinete de la biela no comparten la misma referencia dimensional.
Piense en el motor como dos sistemas de medición separados:
| Área del motor | Dimensión primaria | Reparación típica |
|---|---|---|
| Cilindro + pistón | Diámetro del cilindro | Perforar/bruñir más grande → pistón de sobremedida |
| Muñón del cigüeñal + cojinete de biela | Diámetro del muñón de biela | Esmerilar muñón más pequeño → cojinete de submedida adecuado |
| Alojamiento de biela + D.E. del cojinete | Diámetro del alojamiento | Cojinete de sobremedida de D.E. específico, donde esté disponible |
Cuando usted perfora un cilindro desde, por ejemplo, un diámetro estándar a un diámetro de reparación de +0.50 mm, ha cambiado el diámetro del cilindro.
Usted no ha cambiado automáticamente:
- Diámetro del muñón de biela del cigüeñal
- Diámetro del alojamiento del pie de biela
- Longitud de la biela
- Especificación de la pared del cojinete
Por lo tanto, un pistón de +0.50 mm no significa que necesite un cojinete de biela de +0.50 mm.
Las dos medidas no están relacionadas.
Una forma sencilla de recordarlo:
El tamaño del pistón sigue al diámetro del cilindro.
El tamaño del cojinete de biela sigue a las dimensiones del muñón del cigüeñal y del alojamiento.
¿Qué sucede con la biela?
La biela se encuentra entre el pistón y el cigüeñal, pero eso no significa que sus dimensiones estén determinadas por la sobremedida del pistón.
El extremo pequeño de la biela se conecta al pasador del pistón.
El extremo grande se conecta al muñón de biela del cigüeñal a través de los casquillos del cojinete.
Estas son interfaces diferentes.
Si aumenta el diámetro del cilindro e instala un pistón de sobremedida, el pasador del pistón aún puede usar la misma biela siempre que las especificaciones y los componentes del motor sigan siendo compatibles.
La biela no necesita ser más larga o más grande simplemente porque aumentó el diámetro del pistón.
Por ejemplo:
Diámetro del cilindro: tamaño de reparación de +0.50 mm
Pistón: pistón de reparación de +0.50 mm
Muñón del cigüeñal: Estándar
Cojinete de biela: Estándar, asumiendo que todas las dimensiones y holguras permanecen dentro de las especificaciones
Esa combinación puede ser completamente normal.
La sobremedida del pistón está determinada por la reparación del cilindro.
El tamaño del cojinete de biela está determinado por las dimensiones del cigüeñal y de la biela.
¿Qué hay acerca del reajuste de bielas?
Las bielas pueden desgastarse o deformarse, particularmente en el extremo grande.
Sin embargo, el objetivo normal de reparación no es hacer que la biela sea de "sobremedida".
En cambio, un taller de rectificación puede reajustar la biela para restaurar el alojamiento del extremo grande a la especificación requerida.
Dependiendo de la condición y el diseño del motor, la reparación puede implicar corregir las superficies de contacto, volver a ensamblar la biela y la tapa, y bruñir el diámetro del extremo grande al tamaño especificado.
El objetivo final es restaurar el correcto:
- Diámetro del alojamiento
- Redondez
- Conicidad
- Alineación
- Ajuste del cojinete
Por lo tanto, la biela normalmente no recibe una dimensión genérica de "+0.50 mm de sobremedida" solo porque un motor esté usando pistones de +0.50 mm.
Las dimensiones de la biela están controladas por el cigüeñal, el diseño del pasador del pistón, la geometría del motor y las especificaciones de los cojinetes.
La guía de cojinetes de motor de MAHLE trata igualmente el diámetro del alojamiento de la biela, el diámetro del muñón del cigüeñal y las dimensiones de los cojinetes como mediciones separadas que deben verificarse durante la reconstrucción.
¿Pero qué es un cojinete de D.E. de sobremedida?
Existe una excepción importante que puede hacer que la terminología sea aún más confusa.
Algunas aplicaciones de motor ofrecen cojinetes con un diámetro exterior (D.E.) de sobremedida para un diámetro de alojamiento agrandado especificado.
Este tipo de cojinete está diseñado para una condición de reparación diferente.
Por ejemplo:
Alojamiento original → alojamiento dañado o agrandado
Si el diámetro del alojamiento ha sido mecanizado a una dimensión de reparación aprobada mayor, es posible que haya un cojinete de D.E. de sobremedida disponible para esa aplicación.
El punto importante es:
Esto no tiene nada que ver con el diámetro del cilindro o la sobremedida del pistón.
Es una reparación entre:
D.E. del cojinete ↔ Diámetro del alojamiento
no:
Diámetro del pistón ↔ Diámetro del cilindro
King Bearings señala que hay cojinetes de diámetro de alojamiento de sobremedida disponibles para ciertas aplicaciones de reparación limitadas.
Por lo tanto, un "cojinete de sobremedida" puede significar algo muy diferente según el catálogo y la aplicación.
Es por eso que simplemente pedir un "cojinete de sobremedida" no es suficiente.
Usted necesita saber qué dimensión es de sobremedida y qué componente ha sido mecanizado.
¿Por qué los pistones no suelen tener tamaños de reparación de "submedida"?
Esta es otra fuente común de confusión.
En la reparación convencional del diámetro del cilindro, los tamaños de servicio de los pistones normalmente aumentan desde el diámetro estándar original.
Si un cilindro tiene un desgaste excesivo, un proceso de reparación típico es:
Inspeccionar → Perforar → Bruñir → Medir → Ajustar pistón
El cilindro terminado se mecaniza a un diámetro de reparación aprobado y se selecciona un pistón de sobremedida adecuado.
Es por eso que los reconstructores de motores encuentran comúnmente:
STD → +0.25 mm → +0.50 mm → +0.75 mm
en lugar de una categoría de reparación convencional de "pistón de -0.50 mm".
Sin embargo, es mejor decir "normalmente" en lugar de "nunca".
Aplicaciones especiales, camisas de repuesto, manguitos, pistones personalizados y mecanizado no estándar pueden crear situaciones diferentes.
El principio clave es que la reparación convencional de sobreperforación aumenta el diámetro del cilindro terminado y, por lo tanto, requiere un pistón adaptado a ese diámetro más grande.
¿Por qué el mismo motor puede necesitar pistones de sobremedida y cojinetes de submedida?
Esto es realmente muy común en una reconstrucción completa del motor.
Imagine un motor con desgaste tanto en el cilindro como en el cigüeñal.
Los cilindros pueden tener:
- Conicidad
- Rayaduras
- Desgaste por falta de redondez
- Holgura excesiva entre el pistón y la pared
Al mismo tiempo, el cigüeñal puede tener:
- Desgaste del muñón
- Rayaduras
- Conicidad
- Condición de falta de redondez
Por lo tanto, el taller de rectificación podría:
Perforar y bruñir los cilindros → instalar pistones de sobremedida
y:
Esmerilar los muñones del cigüeñal → instalar cojinetes de submedida adecuados
Estas dos reparaciones pueden ocurrir durante la misma reconstrucción porque corrigen dos problemas dimensionales completamente diferentes.
No existe el requisito de que la sobremedida del pistón y el tamaño de reparación del cojinete coincidan.
Por ejemplo:
Pistón de +0.50 mm + cojinete de biela de submedida de 0.25 mm
no es intrínsecamente extraño.
Los dos números describen componentes diferentes y operaciones de mecanizado diferentes.
La regla de las tres dimensiones para recordar
Al seleccionar componentes para la reconstrucción de motores, piense en estas tres relaciones:
1. Pistón → Diámetro del cilindro
El diámetro del cilindro determina el tamaño del pistón.
Diámetro de reparación más grande → pistón más grande.
2. D.I. del cojinete de biela / Espesor de pared → Muñón del cigüeñal
El tamaño del muñón del cigüeñal determina la dimensión de reparación adecuada del cojinete y la holgura de aceite.
Muñón rectificado más pequeño → cojinete adecuado con la relación requerida de espesor de pared/diámetro interior.
3. D.E. del cojinete → Diámetro del alojamiento
El diámetro del alojamiento de la biela determina si se requiere o está disponible un cojinete de D.E. de sobremedida especial.
Diámetro de alojamiento especificado más grande → posible cojinete de D.E. de sobremedida, dependiendo de la aplicación.
Estas tres relaciones no deben mezclarse.
Un ejemplo práctico
Supongamos que un motor de cuatro cilindros llega a un taller de rectificación para una reconstrucción completa.
Los diámetros de los cilindros están desgastados y requieren un sobreperforado de 0.50 mm.
Los muñones de biela del cigüeñal también requieren un esmerilado de 0.25 mm.
La reparación puede verse, por lo tanto, así:
| Componente | Condición del taller de rectificación | Pieza de repuesto |
|---|---|---|
| Diámetro del cilindro | Perforado/bruñido +0.50 mm | Pistón de sobremedida de +0.50 mm |
| Muñón de biela del cigüeñal | Esmerilado -0.25 mm | Cojinete de biela de submedida de 0.25 mm |
| Biela | Alojamiento dentro de especificación | Biela estándar |
| Alojamiento del cojinete | Dentro de especificación | Cojinete de D.E. estándar |
Note que el pistón de +0.50 mm y el cojinete de 0.25 mm no coinciden.
No tienen por qué hacerlo.
Están resolviendo problemas diferentes.
La regla más importante para los reconstructores de motores
No solicite componentes de reconstrucción de motor simplemente porque los números parecen coincidir.
Un pistón de "+0.50 mm" y un cojinete de "+0.50 mm" no necesariamente tienen relación alguna entre sí.
Antes de realizar el pedido, confirme:
- Diámetro real del cilindro
- Diámetro del pistón
- Holgura entre pistón y pared
- Diámetro del muñón del cigüeñal
- Grosor de la pared del cojinete
- D.I. y D.E. del cojinete
- Diámetro del alojamiento de la biela
- Código del motor
- Número de pieza del fabricante
- Especificaciones de mecanizado aplicables
Para la reconstrucción de motores de precisión, las dimensiones medidas reales y las especificaciones del fabricante deben determinar la selección final de los componentes.
En conclusión
Los pistones de sobremedida y los cojinetes de submedida no son un par emparejado.
Pertenecen a sistemas dimensionales diferentes.
Un cilindro que se repara a un diámetro mayor requiere un pistón adaptado a ese diámetro mayor.
Un muñón del cigüeñal que se rectifica a un diámetro menor requiere un cojinete que restaure la relación necesaria entre muñón y cojinete y la holgura de aceite.
Un alojamiento de biela que ha sido reparado a un diámetro especificado mayor puede requerir un cojinete especial de D.E. sobremedida, pero esa es una reparación completamente distinta.
Así que recuerde:
Diámetro del cilindro → tamaño del pistón
Muñón del cigüeñal → relación D.I./pared del cojinete
Diámetro del alojamiento → D.E. del cojinete
Una vez que separa estas tres relaciones, la terminología de reconstrucción de motores se vuelve mucho más fácil de entender.
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