La mejor camisa de cilindro

Nuevas tecnologías cambian las reglas para la especificación de
camisas de cilindro de reemplazo


Cuando las camisas de cilindro se fisuran o se rompen, el daño resultante puede paralizar un motor. En breve, no hay respuesta sencilla para encontrar la mejor camisa para una aplicación en servicio pesado.

Las camisas de cilindro trabajan en conjunto con los pistones y los anillos, formando la cámara donde se convierte la energía térmica en energía mecánica por medio del proceso de combustión. Alentado por la investigación pionera de la marca FP Diesel de camisas de bajo carbono, Federal Mogul desarrolló un revolucionario proceso de fundición estática que aumenta dramáticamente la resistencia y durabilidad de las camisas. "Las nuevas tecnologías de moldeado, fundición y control del proceso han hecho las camisas de fundición estática extremadamente competitivas en el mercado de hoy," dice Anh Pham, un ingeniero de Federal Mogul. "Han ocurrido importantes mejoras en la resistencia, uniformidad de dureza y micro estructura, maquinado y precisión geométrica de las camisas fundidas estáticamente."

Con frecuencia las camisas de la competencia están fundidas mediante un proceso centrífugo que limita la efectividad del tratamiento térmico por inducción, lo cual puede impactar negativamente la durabilidad. La industria estima que las camisas de fundición estática cuentan solamente con 15 al 20 por ciento del mercado actual norteamericano de camisas diesel, pero este porcentaje está creciendo. "Hoy en día, las camisas de fundición estática son de una construcción más uniforme y en muchas aplicaciones funcionan mejor que los productos de fundición centrífuga. Como resultado de ello, la percepción del mercado ha cambiado en forma definitiva."

Los problemas previos de desempeño han sido superados mediante la combinación de técnicas avanzadas de moldeado y colado automatizada, informa Pham. El ciclo comienza con la arena de moldeado, la que se controla con precisión por consistencia y compatibilidad. La temperatura de la arena se mantiene dentro de los 10 grados F de la temperatura óptima para prevenir el resecado. También se controla cuidadosamente la dureza del molde. Los patrones para las camisas se utilizan sólo en la mitad superior del molde de manera que no haya una línea divisoria en las fundiciones. Y lo que es más importante, no hay desplazamiento del molde y solamente una variación insignificante del espesor de pared. Las fundiciones están libres de contracción e inclusiones, reporta Pham.

La temperatura del metal fundido se mantiene dentro de los 15 grados F utilizando una colada contínua de hornos dobles. El índice de enfriamiento controlado de los moldes de arena produce el muy deseado grafito tipo A, a través de toda la estructura de la camisa.

"Los materiales utilizados para las camisas de FP Diesel están diseñados para suministrar máxima resistencia al desgaste y al rozamiento mediante el preciso control de su micro estructura," dice Pham.
"Dependiendo de la aplicación del motor, las camisas FP Diesel pueden ser con endurecimiento completo, con endurecimiento por inducción o utilizadas tal y como salen de fundición; con o sin recubrimiento de fosfato. Algunas camisas para los motores de diámetros de cilindros mayores son cromadas."

Los ingenieros también estudiaron una variedad de opciones de procesos de laminado para incrementar la resistencia de la brida de la camisa, pero encontraron que las mejoras metalúrgicas conducen a un mejor producto. "Nuestra nueva metalurgia de bajo carbono es por mucho, la mejor solución en cuanto a consistencia de la resistencia a través de toda el área de la brida," dice Pham.