Cavitación en motores Diesel

Erosión por cavitación

La erosión por cavitación,  que ocurre en algunos motores diesel sobre la parte exterior de las camisas de cilindro (tipo húmedas), ha sido tema de investigación tanto por parte de fabricantes de motores como de componentes, aunque no se ha encontrado una forma definitiva de eliminarla. Figura 1.

El grado y tamaño de la erosión o picadura así como su forma y distribución de las zonas afectadas puede variar de motor a motor y aun de cilindro a cilindro dentro de un mismo motor.

Las áreas afectadas suelen ser bandas verticales, alineadas con la cara de empuje del pistón dentro del cilindro, o también el área inmediatamente superior a los anillos de caucho.  Las perforaciones pueden llegar al punto de traspasar la pared del cilindro y permitir el paso del refrigerante al aceite o viceversa.

La erosión por cavitación es causada por exceso de vibraciones harmónicas del motor que llevan a la rápida formación e implosión de pequeñas burbujas de vapor entre el refrigerante y la pared de la camisa de cilindro, produciendo un efecto erosivo sobre la superficie.  A medida que el pistón sube y baja dentro del cilindro provoca vibración, en especial sobre el área de empuje en la camisa de cilindro que lo contiene. Podría decirse que la pared de la camisa en contacto con el refrigerante se acerca y aparta rápidamente contra él.  Durante este proceso se forman diminutas burbujas de vapor que cuando implosionan o colapsan violentamente producen ondas de choque (implosión es lo opuesto a explosión).  Se ha calculado que las temperaturas en el sitio de la implosión pueden llegar a más de 10,000 °F y las presiones en exceso a los 10,000 psi.

No se ha encontrado un material dentro de los límites razonables de costo, que evite totalmente la erosión por cavitación. Sin embargo se pueden aplicar algunos recubrimientos que retarden la erosión por cavitación lo suficiente hasta un período tan largo como una reparación mayor de motor.

Las camisas de FPDiesel cumplen o exceden las especificaciones de equipo original y al igual que ellas pueden estar expuestas a cavitación, deben seguirse en todo caso las recomendaciones del fabricante del motor para evitarla o reducirla.

En muchos casos se logra reducir y evitar la cavitación reduciendo las vibraciones harmónicas que la causan,  por ejemplo: controlando que la inyección este de acuerdo a las especificaciones del fabricante, la velocidad del motor sea gobernada según los datos del fabricante y su control funcione apropiadamente.  Reducir las vibraciones que provocan la cavitación también reducirá el problema.

Los fabricantes de motores pueden especificar aditivos para el refrigerante llamados SCA (por sus siglas en inglés: aditivos suplementarios para refrigerante). Estos aditivos formarán una capa protectora sobre la camisa de cilindro expuesta al contacto con el refrigerante, que ayudará a reducir el daño por cavitación.  Con el tiempo se reduce la concentración de los aditivos SCA en el sistema, por lo tanto se hace necesario seguir las recomendaciones de mantenimiento del sistema para mantenerlos en los niveles adecuados.  De esta forma proveerán:

- Control de dureza para evitar la formación de depósitos minerales.

- Protección contra cavitación.

En todo caso deben seguirse las recomendaciones del fabricante del motor sobre los refrigerantes recomendados, sus bases, los aditivos, los filtros de refrigerante así como también el período de recambio recomendado para ellos.

Las camisas de cilindro de FPDiesel están fabricadas bajo estrictas normas de control de calidad y bajo los estándares de equipo original.  Aplicar los procedimientos del mantenimiento del sistema de refrigeración indicados por el equipo original garantizarán su buen desempeño y evitarán los problemas de cavitación.