Cavitación en un motor Diésel

Picaduras de Camisas en Motores de Equipo Pesado Sus Causas y Cómo Prevenirlas

Cavitación por corrosión

Los motores para equipo pesado modernos de alta velocidad utilizan camisas reemplazables de hierro fundido que están propensas a una acelerada corrosión, debido a un proceso que se conoce comúnmente como “picadura de las camisas”. Cuando se utiliza únicamente agua como refrigerante, se pueden ver afectadas las camisas en un promedio de 500 horas de uso, cuando las condiciones son críticas. Es muy importante comprender las causas y cómo evitar las picaduras de camisas:

Se instalan las camisas a presión en el bloque; se utilizan juntas llamadas sellos O’ring a fin de sellar el sistema de lubricación del sistema de refrigeraciòn, ubicado frente a la camisa.
A medida que los pistones suben y bajan golpean las camisas debido a la fuerza impartida por las bielas, ya que la fuerza del movimiento de sube y baja se traslada al movimiento giratorio del cigüeñal. El espacio libre entre el pistón y la camisa y entre la camisa y el bloque, permite que se produzca una vibración de alta frecuencia del émbolo. Algo similar como la vibración de una campana cuando se golpea. El lado de la camisa en contacto con el refrigerante se mueve primero en dirección al refrigerante, y luego se aparta de éste. Este ràpido movimiento puede ocasionar pequeñas burbujas de vapor a medida que la camisa se aparta y produce la implosión a conforme la camisa regresa a su lugar. Cuando esto sucede, se originan muchas fuerzas en muchas áreas pequeñas. Esteproceso se conoce como “cavitaciòn por corrosión o erosión”.

Las ondas violentas causadas por las burbujas golpean la superficie de la camisa. El efecto de este proceso es que la camisa es sometida a un gran esfuerzo, tiene mucho movimiento y vibración. En conclusión, se presenta la corrosión / erosión la cual perfora huecos pequeños en la pared de la camisa. Si se permite que este proceso avance, los huecos atravesarán la pared, y al hacer funcionar el motor el aceite fluirá en el refrigerante y al apagarse el motor, el refrigerante fluirá al aceite. La picadura puede ocurrir en cualquier parte del forro del cilindo. Con frecuencia, la picadura se encuentra al lado de la camisa donde el pistón golpea despuñes que empieza la combustión, y ocurre en un menor grado en el lado opuesto donde el cilindro golpea de manera ascendente. Sin embargo, la picadura puede ocurrir en cualquier parte de la caisa donde sufre la más altga vibración. Debido a las variaciones de cilindro a cilindro y de motor a motor, no se observarán dos camisa iguales.

Los efectos de las picaduras de las camisas en el motor

La formación de las burbujas en el refrigerante durante la cavitación corrosión / erosión es muy
parecida a la manera en que se forman las burbujas cuando se hierve el agua. De la misma manera, cualquier cosa que afecta la presión local o la temperatura alrededor de las camisas, afectará
fácilmente la formación de burbujas y existirá la posibilidad de que se formen picaduras.

La distribución incorreca de los conductos del sistema de refrigeración puede causar áreas locales calientes o áreas locales de baja presión cerca de las camisas, haciénolas más propensas a las picaduras.

Las fugas de aire en el sistema de enfriamiento pueden causar áreas locales calientes debido a las propiedades del aislamiento del aire. Además, cuando el aire está presente en el refrigerante, hay más oxigeno para acelerar la corrosión.

Cómo prevenir las picaduras de las camisas

Desde el inicio de la fabricación  de motores diesel se han utilizado los aditivos refrigerantes suplementarios, a fin de prevenir las picauras de las camisas. En los primeros años se utilizó cromato de sodio; luego, en 1969 ser utilizó nitrato/borato. En 1984 se introdujo al mercado un aditivo refrigeranbte suplemenario conteniendo fosfato/molibdato.

Todos estos aditivos refrigerantes suplementarios fueron muy eficaces en prevenir las picaduras al utilizarse en las concentraciones sugeridas en el sistema refrigerante. Básicamente, todos estos aditivos funcionan de la misma manera ya que forman una capa microscópica protectora en la parte de la camisa que está en contacto con el refrigerante.

En la actualidad, el fabricante del motor recomienda utilizar una mezca de 50/50 de agua y glicol con un promedio de 3 a 6 por ciento de acondicionador para prevenir la corrosión.

Mantenimiento preventivo

Se agrega el aditivo al refrigerante para dar la protección necesaria contra la picadura de la camisa y evitar la formación de escamas. Muchas de las veces, el aditivo se encuentra en el filtro del refrigerante el cual tiene dos propósitos: mantiene el sistema refrigerante limpio y provee una manera conveniente de agrerar el aditivo de reposición al mismo tiempo que se cambian otros filtros. Parece fácil, pero pueden suceder muchas cosas.

Hay mucha confusión sobre la carga inicial del aditivo al sistema refrigerante contra la dosis aplicada durante el servicio utilizado para mantener la concentración. La dosis de recarga requerida es de 3 a 4 veces la cantidad añadida en el intervalo de servicio. Si el personal de mantenimiento no comprende la necesidad de recargar, nunca será suficiente la concentración del aditivo refrigerante suplementario para protefer el sistema de refrigeración.

El tema de recargar es más complicado porque para hacerlo bien se debe conocer la capacidad del sistema refrigerante…. información que no siempre está disponible. La fuga del refrigerante puede causar problemas cuando se utiliza anticongelante automotriz más el aditivo refrigerante suplementario.

Típicamente, se llena el sistema con anticongelante y agua y no se da atención a la concentración del aditivo.

Si un vehículo pierde más de 2 galones de refrigerante en los intervalos de servicio (15 – 18.000 millas), el cambio del filtro del refrigerante o la adición de una pinta de aditivo líquido NO MANTENDRÁ la protección contra las picaduras en la camisa.

Las complicaciones del precargado versus el servicio, y cómo tratar las fugas del refrigerante origina que muchos sistemas refrigerantes estén fuera de control, Cuando no se trata adecuadamente el aditivo refrigerante suplementario, obtendrá picaduras en la camisa.

Qué hacer en caso que encuentre una camisa picada

Examine los registros de mantenimiento para ver si se señala la cantidad adecuada del químico. A adición de grandes cantidades de agua debe ser indicio que el aditivo no se añadió cada vez que se agregó agua.
Revise los procedimientos de mantenimiento. ¿Se sobrellenaron los radiadores? De ser así no queda ninguna área de expansión en el tanque de arriba, y cuando el motor se calienta, se saldrá el refrigerante del sistema. Esto lleva a la dilución del aditivo a menos que se añada más aditivo refrigerante cada vez que se llene el radiador.

Observe las camisas. Si hay cualquier tipo de capa, es más seguro que el nivel del aditivo no fue adecuado. El aditivo en cantidad apropiada protegerá contra la formación de escamas o capas aceitosas. La capa microscópica del protóxido de hierro es invisible y no se puede observar a simple vista.

Revise los registros de análisis del aceite en caso de estar disponibles, a fin de hallar rastros de potasio que indique una fuga del refrigerante en el aceite y aceite en el refrigerante.

Para mejorar el rendimiento bajo una variedad de condiciones de operación, la mayor parte de las camisas de cilindro fabricadas por Federal-Mogul para motores diesel pesados, son endurecidas por inducción en su diámetro interno a las siguientes especificaciones:


- Acabado de superficie: 40 a 55 Rc

- Profundidad de la capa: 0.030” (7,62 mm) a 0.070” (17.78 mm)


El proceso de endurecimiento por inducción inicia aproximadamente a 0,25” (6,35 mm) de la parte superior y termina de entre 0,50” (12,7mm) a 0,75” (19.05 mm) del final de la camisa.

Este proceso que se realiza en la manufactura de nuestras camisas proporciona una resistencia mejorada al desgaste por fricción que resulta de la operación del motor por el contacto de frotamiento entre la pared interna de la camisa y los anillos de pistón de un pistón asociado.  Esta característica ofrecerá un mejor desempeño y una vida más larga de los componentes aún bajo las condiciones más severas de operación del motor.  Adicionalmente, este proceso mejora las características de dureza del diámetro externo de las camisas proporcionando una superficie endurecida que puede mitigar en forma significativa los daños por cavitación.

El proceso de endurecimiento también provoca que la camisa aumente su tamaño. Al maquinar todas las superficies de la camisa luego del endurecimiento por inducción, aseguramos que la camisa FP Diesel soportará las dimensiones finales más ajustadas de la camisa y dará tolerancias más precisas del reborde. El proceso de maquinado también elimina la decoloración “azulada” que normalmente se presenta luego del endurecimiento por inducción de las camisas. El resultado final son especificaciones de dureza y rendimiento comparables a las del equipo original. Este proceso de maquinado también brinda a la camisa una apariencia de “acabado por maquinado” muy diferente al de muchos de los acabados más oscuros, de azul/negro opaco que tienen las camisas de nuestros competidores que no utilizan este proceso en la manufactura de sus camisas.

FP Diesel fabrica sus camisas de cilindro utilizando una aleación baja en carbono para incrementar la fortaleza de los rebordes. Nuestra fundición utiliza un proceso de moldeado que produce una micro estructura ultra-consistente. Esta micro estructura consistente permite un mejor control en la profundidad de la capa y su dureza. Cada camisa se maquina totalmente por medio de herramienta sumamente precisa para lograr una estabilidad dimensional óptima y un bruñido plano para un asentado más rápido de los anillos y mejor rendimiento.

Para información adicional contacte su representante de ventas de Federal-Mogul

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