Empaquetaduras de culata MLS y análisis de daños

Empaquetaduras de culata
MLS y análisis de daños
Consejos y datos prácticos, N° 5

Más capas de acero -
para una empaquetadura de culata óptima
Bajo presión máxima
Las empaquetaduras de culata de
VICTOR REINZ con múltiples capas
de acero sientan nuevas bases en la
construcción moderna de motores.
Esta tecnología de empaquetaduras
a un nivel máximo de rendimiento y
calidad le permite obtener excelentes
y eficaces resultados bajo
condiciones cada vez más difíciles.
Son las óptimas para lograr una
movilidad económica y ecológica.
Las empaquetaduras de culata
innovadoras deben disponer de
un potencial máximo de obturación
con una reducida fuerza de
atornillamiento, así como de bajas
pérdidas de fuerza de asentamiento
y atornillamiento si se dan largas
distancias entre los tornillos y una
gran elasticidad resistente, segura y
duradera. Precisamente con estas
características, las empaquetaduras
de culata MLS de VICTOR REINZ
constituyen la solución ideal para
las actuales y futuras generaciones
de motores: reducido peso propio
y decreciente rigidez, menores espacios
constructivos y nervios más
estrechos, aumentos de par motor
y de rendimiento a presiones de
combustión cada vez mayores.
En el resultado de la obturación intervienen de manera
decisiva los siguientes factores: la calidad de la empaquetadura
de culata, el acabado tanto de la superficie de
la culata como del bloque del motor, los tornillos de la
culata y el montaje en sí. Las irregularidades y deformaciones
de estos componentes, los tornillos reutilizados o
las grasas y aceites empleados durante el montaje deterioran
el efecto obturador de las mejores empaquetaduras
de culata MLS.
Es imprescindible seguir las instrucciones para el montaje
indicadas por el fabricante.
Diseño individual
Las empaquetaduras de culata
MLS de VICTOR REINZ constan de
entre dos a cinco chapas de acero
elástico y de acero al carbono colocadas
unas sobre otras formando
una empaquetadura de culata de
acero de múltiples capas (MLS).
Gracias a las propiedades elásticas
del acero, los rebordeados y los
distribuidores de presión aumentan
la compresión local en línea tanto
en la parte de las cámaras de combustión
como en la zona interior
(macroobturación). Además, los
recubrimientos elastoméricos de
superficie total y parcial mejoran el
efecto obturador (microobturación).
Bajo condiciones extremas, los
elementos de goma vulcanizada e
inyectada aseguran adicionalmente
la obturación en la zona interior.
Chapa de cubierta
con recubrimiento completo
de ambas superficies
Remaches de unión
Capa de distribuidores de
presión con distribuidores de
presión ondulados
Chapa de fondo
con recubrimiento completo
de ambas superficies
Empaquetadura de culata MLS de 3 capas típica
MLS, con chapa de cubierta, capa activa con
distribuidores de presión ondulados y chapa de
fondo. Los rebordeados y los recubrimientos elastoméricos
mejoran el potencial obturador de estos
modernos sistemas de empaquetaduras. Macroobturación
mediante rebordeados y microobturación
mediante recubrimientos elastoméricos.
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VICTOR REINZ Soluciones para recubrimientos
no herméticos, dañados o defectuosos
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Daños de obturación en
empaquetaduras de culata
Las empaquetaduras de culata
MLS de Dana están sometidas a
exhaustivos controles de calidad
durante el proceso de producción.
Las fugas, daños o el fallo total del
sistema de obturación se deben en
la mayoría de los casos a defectos
o anomalías en el grupo motor.
Por esta razón, el daño no siempre
queda eliminado automáticamente
después de cambiar la empaquetadura
de culata.
Las fugas típicas que tienen lugar
en la unidad culata/bloque de motor
son de gas, aceite y refrigerante.
Estas fugas se producen entre
Fuga de gases entre las cámaras
de combustión
Fuga de gases desde la cámara
de combustión al circuito de refrigerante
Fuga de gases hacia el exterior
Fuga de aceite hacia el circuito de refrigeración
Fuga de aceite hacia el exterior
Fuga de agua hacia el circuito de aceite
Fuga de agua hacia el exterior
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las cámaras de combustión, en el
circuito de aceite o de refrigeración
o hacia el exterior. Las fugas de
gas pueden causar graves daños
en el motor en un lapso mínimo
de tiempo y las fugas de aceite
pueden causar graves daños
ecológicos.
La presencia de suciedad o partículas
extrañas en las superficies de
compresión así como las superficies
ásperas también causan
daños en las empaquetaduras de
culata. Las irregularidades de los
componentes causan fugas de gas
entre las cámaras de combustión
que conducen a su vez a un fallo
funcional de la empaquetadura.
Una fuga entre la culata, empaquetadura de culata
y bloque de motor se designa en el lenguaje técnico
también como derrame. Aquí se escapan o derraman
descontroladamente medios (gas, aceite, refrigerante)
entre la culata, bloque de motor y empaquetadura de
culata.
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Investigación de las causas
Las causas más frecuentes de las
fugas son el sobrecalentamiento
del motor en combinación con una
deformación de los componentes
o una compresión insuficiente de la
empaquetadura de culata.
Las causas de las sobrecargas térmicas
son defectos en los componentes
del circuito de refrigeración
o revisiones inadecuadas. Otras
causas pueden ser una combustión
irregular debida a depósitos
de hollín o una presión excesiva
de gases de escape cuando falla
el catalizador. Los aditivos químicos
en el líquido refrigerante y los
agentes anticongelantes de mala
calidad también pueden corroer los
recubrimientos.
Durante la mecanización de las superficies
de la culata o del bloque
de motor a causa de irregularidades,
deformaciones, ondulaciones
o hendiduras y rayaduras en estos
componentes, se produce suciedad
y partículas extrañas que
pueden conducir a daños en la
empaquetadura de culata. Por esta
razón es absolutamente necesario
llevar a cabo una minuciosa limpieza
de estas superficies antes de
iniciar el montaje.
Típicos derrames de medios en las
empaquetaduras de culata MLS.

Roturas de rebordeados y elastómeros dañados
Nervio roto debido a una dinámica excesiva de los
componentes
Análisis de daños en las
empaquetaduras de culata MLS
Los daños en las empaquetaduras
de culata de acero de múltiples
capas afectan principalmente a
dos elementos: Rebordeados y
elastómeros Los rebordeados pueden
romperse debido a diferentes
causas - Los elastómeros pueden
desprenderse del material portante
o quemarse. Ambos daños tienen
diferentes causas.
Roturas de rebordeados debidos a una
dinámica excesiva de los componentes
Las posibles causas de una dinámica
excesiva de componentes
CONSEJO EXPERTO
Si el recubrimiento elastomérico se puede desprender
de la superficie metálica fácilmente
con la uña después de desmontar la empaquetadura
de culata defectuosa, la causa más
probable del daño es un sobrecalentamiento
del motor.
son los tornillos de culata defectuosos,
reutilizados o no aceitados,
aprietes incorrectos de los tornillos
debido a valores excesivos de fricción
durante el montaje así como
daños en la culata o en el bloque
de motor. No obstante, el sobrecalentamiento
del motor también
puede causar deformaciones en
los componentes. Si el motor funciona
con picado por autoencendido,
también puede producirse una
dinámica excesiva de los componentes
debido a las temperaturas
y presiones excesivas, todo lo cual
tiene como consecuencia la rotuta
de los rebordeados.
Recubrimiento elastomérico dañado por sobrecalentamiento
Desprendimiento del recubrimiento
elastomérico por sobrecalentamiento
Las causas clásicas de los
sobrecalentamientos suelen ser
defectos en la bomba de agua, en
el radiador, en el termostato o en
tuberías flexibles de agua, pero
una insuficiente cantidad de refrigerante
o una purga incorrecta del
aire en el circuito de refrigeración
también pueden causar problemas
térmicos. Si falla el catalizador,
pueden producirse igualmente
temperaturas excesivas debido a
la gran contrapresión de los gases
de escape.
Los elastómeros están hechos de cauchos
muy especiales optimizados para los requerimientos
específicos de los motores.
Entre las propiedades más destacadas
figuran el excelente deslizamiento, la alta
resistencia a los medios y un comportamiento
de flujo optimizado para su
función.
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Elastómero quemado debido a
penetración de gas
Durante el denominado sobresoplado
de gases de combustión,
el gas fluye por el nervio de un
cilindro a otro o desde la cámara
de combustión hacia el circuito
de refrigeración. El elastómero o
el recubrimiento elastomérico en
esta zona se “quema” debido a la
penetración de gas. La falta de microobturación
conduce a anomalías
en el proceso de combustión
y a pérdidas de potencia, mientras
que en el circuito de refrigeración
puede producirse un aumento de
presión. Las causas de un sobresoplado
pueden ser presiones excesivas
de combustión, superficies
obturadoras ásperas, deformaciones
de los componentes así como
una compresión insuficiente de la
empaquetadura de culata.
Recubrimiento elastomérico destruido
por el agente anticongelante
El contacto con agentes anticon-
Empaquetadura dañada en la zona de obturación
de inserto de cámara de turbulencia
debido a una cámara de turbulencia aflojada.
Chapa distanciadora rota y presionada hacia
afuera en dos lugares.
Recubrimiento elastomérico quemado
gelantes no autorizados puede
causar un desprendimiento del
recubrimiento elastomérico de la
superficie metálica. Las partículas
desprendidas del recubrimiento
elastomérico pueden obstruir los
canales de refrigeración interrumpiendo
así el circuito de refrigeración.
El resultado es un sobrecalentamiento
del motor.
CONSEJO EXPERTO
Otros daños típicos de las empaquetaduras
de culata MLS son la
destrucción de las obturaciones
de cámaras de combustión rotas
debido a camisas sobresalientes o
a apoyos defectuosos de los collares,
o bien zonas de obturación de
inserto de cámara de turbulencia
con graves daños mecánicos debido
a las cámaras de turbulencias
aflojadas.
Los tornillos de culata apretados con el método de ángulo de giro
quedan deformados permanentemente; su longitud después del
desmontaje es claramente mayor. Si se utilizan nuevamente, pueden
romperse. Por esta razón se deben utilizar siempre tornillos de
culata nuevos al cambiar la empaquetadura de culata.
Para obtener información más detallada sobre el montaje y para la
compresión óptima de las empaquetaduras de culata véase el
prospecto “Tornillos de culata y montaje de la culata: consejos y
datos prácticos N° 2” de Dana.
Pida usted su ejemplar personal a: reinz.service@dana.com.

Consejos para una obturación perfecta
Acabado de la superficie
El acabado de las superficies de
la culata y del bloque de motor
es decisivo en el rendimiento
potencial de las empaquetaduras
de culata MLS. Como máxima,
cuanto mejor es la superficie, tanto
mejor es el efecto de la obturación.
Por otra parte es necesario
considerar que una superficie demasiado
lisa de los componentes
también puede producir fugas.
Una superficie extremadamente
lisa no ofrece puntos de ataque o
de sujeción para el recubrimiento
elastomérico, de manera que no
es posible garantizar una correcta
microobturación. Por esta razón,
la aspereza de la superficie de
la culata y del bloque de motor
debe estar entre 7 y 20 µ.
¬ Consejo práctico
Antes de montar la empaquetadura
de culata, compruebe el
acabado de la superficie y elimine
la suciedad y las partículas extrañas
con el agente eliminador
de obturadores RE-MOVE de
VICTOR REINZ. Para comprobar
irregularidades en los componentes
puede usarse una regla de
CONSEJO EXPERTO
Una vez finalizado el proceso de producción, los
encargados del control de calidad comprueban
el espesor exacto de la capa y la altura de perfil,
así como las propiedades de adherencia de los
recubrimientos y elementos elastoméricos. Preste
especial atención para no dañar los elastómeros
durante el montaje de la empaquetadura de culata.
filo, para determinar ondulaciones
(desviaciones de paralelismo)
y asperezas puede usarse un
cabezal palpador. Una deformación
posible de las superficies del
componente en una distancia de
medición de 1000 mm debe ser
inferior a 0,10 mm y en un margen
de medición de 100 x 100 mm,
inferior a 0,03 mm. Es necesario
mantener los valores aquí prescritos
y mecanizar las superficies
según las especificaciones del
fabricante.
Tornillos de la culata
Una buena elección de los tornillos
de la culata y del método
de apriete correcto determinan
de forma duradera la calidad de
compresión de las superficies y
con ella la compresión perfecta
de la empaquetadura de la culata.
¬ Consejo práctico
Utilice exclusivamente los denominados
tornillos de dilatación,
que pueden dilatarse más allá del
margen elástico y llegar al margen
plástico. Con el método de apriete
de ángulo de giro, el tornillo
continúa apretándose tras haber
logrado un par de apriete (par
previo) a un valor previamente
definido (ángulo de giro ulterior).
Por lo tanto, ya no será necesario
volver a apretar los tornillos.
Masas de obturación
El diseño de obturación de las
empaquetaduras de culata MLS
está orientado de manera exclusiva
a cada motor. Los rebordeados,
los distribuidores de presión,
los recubrimientos elastoméricos
y los elementos vulcanizados o
inyectados están perfectamente
adaptados al µ. Sólo será
necesario tomar más medidas
de obturación, si el fabricante lo
requiere expresamente.
¬ Consejo práctico
Para montar estas empaquetaduras,
evite por principio, utilizar
masas obturadoras, grasas o
aceites adicionales. Las masas
obturadoras se endurecen y cambian
la altura de recubrimiento,
causando así fugas. Además, es
posible que fluyan hacia los canales
de aceite y agua y los obturen.
Las masas obturadoras aplicadas
en la cámara de combustión se
queman y merman la función de
los rebordeados.
Su contacto directo con VICTOR REINZ
Centro de servicio y competencia
Teléfono +49 (0)731 7046-9 99
Fax +49 (0)731 7046-4 80
E-Mail reinz.service@dana.com
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Ejes
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Juntas
Módulos de caperuzas de válvula
Sistemas de blindaje térmico y acústico
Radiador de aceite para engranajes
Radiador de aceite de motor
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La Dana Holding Corporation
Dana es uno de los principales proveedores
de la industria del automóvil
en todo el mundo, con productos para
el tren de transmisión, sistemas de
estanqueidad y productos para la gestión
térmica, y es socio a nivel mundial
de todos los grandes fabricantes de
automóviles, vehículos industriales y
todoterrenos. La empresa se fundó en
1904 y cuenta en la actualidad con varios
miles de trabajadores en los cinco
continentes.
¿Qué puede hacer Dana por usted?
Dana proporciona soluciones de producto
de alta calidad en tres ámbitos
fundamentales de la industria del
automóvil: el tren de transmisión, los
sistemas de estanqueidad y la gestión
térmica. Para los fabricantes de automóviles,
la tecnología de un solo proveedor
significa máxima flexibilidad
en todo el mundo, tanto en centros de
automóvil de gran importancia como
en nuevos mercados, y garantiza que
los productos se corresponden con
el estado actual de la técnica y están
adaptados a sus correspondientes
mercados. Con centros de tecnología
en todo el mundo, los ingenieros de
Dana disponen de los mejores recursos
para el desarrollo, la construcción
y la fabricación, para poder satisfacer
los deseos individuales de sus
clientes. Esta estrecha colaboración
permite a Dana fabricar desde piezas
individuales de gran exigencia hasta
sistemas modulares completamente
integrados.