CAMISAS DE CILINDRO En los motores térmicos, se produce un notable incremento de la temperatura debido a la generación continua de calor durante su funcionamiento. Los cilindros de los motores deben enfriarse para mantener una película de lubricante sobre las paredes de los mismos; la culata de los cilindros, los émbolos y las válvulas de escape se enfrían para impedir la detonación de combustión o la destrucción de estos componentes debida a su calentamiento excesivo, y el lubricante debe enfriarse para mantener la adecuada viscosidad bajo las condiciones de trabajo. Para mantener la temperatura a un nivel aceptable, el fluido refrigerante circula por la camisa de los cilindros absorbiendo el excedente de calor. Esquema simplificado del Sistema de enfriamiento de un Motor de Combustión Interna La camisa básicamente es un revestimiento interior del cilindro del motor de explosión, inserto en el bloque motor, construido en aceros especiales para resistir rozamientos y temperaturas elevadas. La camisa cubre la longitud total de la carrera, para evitar variaciones del diámetro del cilindro debido a dilataciones desiguales y asegurar el enfriamiento adecuado.
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CAMISAS DE CILINDRO
En los motores térmicos, se produce un notable incremento de la temperatura debido a
la generación continua de calor durante su funcionamiento.
Los cilindros de los motores deben enfriarse para mantener una película de lubricante
sobre las paredes de los mismos; la culata de los cilindros, los émbolos y las válvulas
de escape se enfrían para impedir la detonación de combustión o la destrucción de
estos componentes debida a su calentamiento excesivo, y el lubricante debe enfriarse
para mantener la adecuada viscosidad bajo las condiciones de trabajo.
Para mantener la temperatura a un nivel aceptable, el fluido refrigerante circula por la
camisa de los cilindros absorbiendo el excedente de calor.
Esquema simplificado del Sistema de
enfriamiento
de un Motor de Combustión Interna
La camisa básicamente es un revestimiento interior del cilindro del motor de explosión,
inserto en el bloque motor, construido en aceros especiales para resistir rozamientos y
temperaturas elevadas.
La camisa cubre la longitud total de la carrera, para evitar variaciones del diámetro del
cilindro debido a dilataciones desiguales y asegurar el enfriamiento adecuado.
Las camisas húmedas extraen mejor el calor y se usan en los motores forzados. Los bloques-cárter de
camisas húmedas son menos rígidos que los de camisas secas.
Para aumentar la rigidez de las camisas húmedas su superficie externa se hace algunas veces con tendones
circulares.
Las camisas húmedas se refrigeran mejor y se pueden sustituir con facilidad cuando se deterioran, sin
necesidad de quitar el motor del chasis. En este caso se montan camisas, émbolosy segmentos nuevos por lo
que se encarece el costo a diferencia de las camisas secas.
Para que conserve su forma geométrica, la camisa tiene dos resaltes anulares guiadores (uno arriba y otro
abajo), siendo el diámetro del inferior algo más pequeño que el del superior. Las superficies de apoyo de las
camisas húmedas se colocan en unos salientes anulares que tiene el bloque de cilindros cuya rigidez debe
ser suficiente para que al apretar losespárragos se altere lo menos posible la forma geométrica de la camisa.
Camisas secas
El empleo de camisas secas postizas da la posibilidad de conseguir superficies altamente resistentes al desgaste con pequeños gastos de materiales de aleacióncaros.
Fig 1. Cilindro con camisa seca.
Las camisas secas se colocan a todo lo largo del cilindro (fig. 1, a) o solamente en su parte superior (fig. 1, b),
donde se observa el mayor desgaste. A veces las camisas secas se colocan en el cilindro libremente en toda
su longitud, dejando un pequeño huelgo. Así, en algunos motores el huelgo entre la camisa y el cilindro llega a
0,05 mm. Cuando el motor funciona esta holgura desaparece, debido a que la [[temperatura]Τ de las camisas
no es igual a la de las paredes del bloque. Las camisas secas ajustadas a presión que se colocan a todo lo
largo del cilindro pueden carecer de rebordes anulares de apoyo.
A diferencia de las camisas húmedas este tipo de camisas permite ser maquinada, aumentando el diámetro
interior, hasta un número de veces especificados por el fabricante para lo cual se disponen de émbolos y
segmentos nuevos que se ajusten a las nuevas medidas y cuando no admite reparación puede ser sustituida
Fig 2. Fijación de la camisa seca para evitar desplazamientos axiales.
El bloque-cárter de los motores de automóvil se hace frecuentemente con camisas postizas. La rigidez del bloque de cilindros depende del tipo de camisa y de su ajuste.
Para evitar que la camisa se desplace axialmente si se agarrota el émbolo se deben utilizar anillos de apoyo
de seguridad 1 (fig. 2). La holgura s permite que la camisa se desplace libremente al deformarse
térmicamente.
Fig 3. Camisas húmedas con apoyos en salientes anulares situados a distintas alturas.
Los salientes anulares en que descansan los planos de apoyo de las camisas se pueden hallar junto a la
superficie del bloque (fig. 3, a), o a una distancia de dicha superficie igual a 1/3 - 1/2 del diámetro del cilindro
(fig. 3, b), o en la parte inferior del bloque (fig. 3, c).
Con la posición más baja del plano de apoyo de la camisa con respecto a la culata de los cilindros, mejoran
las condiciones de refrigeración de la parte superior de la camisa y desciende la temperatura de los
Fig 4. Disposición de los salientes para los espárragos.
La junta de la camisa con la culata de los cilindros se puede empaquetar haciendo una ranura circular 1 (fig. 3, b) en la culata de los cilindros, lo que da la posibilidad de disminuir el espesor de la parte superior de la camisa y, de esta forma, conseguir que se caliente un poco menos. Elárea de la superficie anular de apoyo de la camisa húmeda de fundición no excede del 15% del área del émbolo (fig. 4, a). Los salientes de apoyo pueden ser de formas diversas (fig. 4, a y b). A pesar de las ventajas que hemos indicado, el uso de las camisas cambiables complica la construcción del motor y aumenta su masa y costo.
Materiales
En la mayoría de los casos las camisas se hacen de fundición ácido-resistente de alta aleación con estructura
austenítica, a veces se hacen de acero 38XM1OA. Eldesgaste de las camisas, que depende de la dureza de
la superficie del espejo del cilindro, aumenta al disminuir la dureza. Así, por ejemplo, las camisas cuya dureza
es HB 140 - 160 se desgastan 2 veces antes que las que tienen la dureza HB 220 - 250 (siendo la dureza de
los segmentos de los émbolos HB 230 -260).
Para elevar su resistencia, el espejo de los cilindros se recubre de una capa delgada de cromo poroso (de
0,05 -0,08 mm de espesor). Cuando el diámetro del cilindro no es mayor de 250 mm el recubrimiento
antedicho es seguro.
Las camisas de acero se colocan solamente en los motores de gran potencia. El espejo de estos cilindros se
distingue por su elevada resistencia al desgaste, ya que la superficie interna de la camisa se nitrura. La dura
capa nitrurada resiste bien el desgaste y posee una considerable resistencia a la corrosión a altatemperatura.
Al mismo tiempo aumenta la duración de los segmentos de fundición de los émbolos, porque el coeficiente de
rozamiento de éstos con la superficie nitrurada es pequeño.
En el desgaste de las camisas y de los segmentos de los émbolos ejerce gran influencia el acabado de sus
superficies (0,35 - 0,45 µ). El recubrimiento con una capa de cromo poroso del segmento superior del émbolo
y el acabado antedicho de la superficie interna de la camisa contribuyen a elevar la resistencia al desgaste de
las camisas y los segmentos.
Dimensiones estructurales
El espesor de las paredes de las camisas secas se hace igual a 3 - 5 mm, y el de las húmedas se determina
por la correlación S=(0,06 - 0,10) D, teniendo en cuenta la posibilidad de mandrilar las camisas al hacer la
reparación. El espesor de la pared de la camisa en las secciones de las ranuras de empaquetamiento no debe
ser menor de 5 mm, y en las secciones de los resaltes anulares guiadores, 2 -3 mm mayor que el espesor
mínimo.
Modos de aumentar la durabilidad
La duración de las camisas se puede aumentar de los modos siguientes:
1. Instalando un termóstato en el sistema de refrigeración, en cuyo caso el desgaste de la camisa
disminuye en 2 veces por término medio.
2. Utilizando ventilación en el cárter para desalojar los gases que llegan a él desde los cilindros.
3. Empleando filtros de papel de depuración fina.
4. Depurando el aire en dos etapas.
5. Colocando delante del radiador persianas mandadas por un termóstato independiente.
camisas de cilindro. Hay dos formas de hacer la parte interior del cilindro, por donde corre el pistón. Una es dar un tratamiento superficial al propio metal del bloque, que consiste en recubrilo de un capa muy resistente de otro material distinto del que tiene el bloque. Por ejemplo, los recubrimientos a base níquel y silicio son de este tipo.
La otra es colocar dentro del cilindro una pieza aparte, que es la que se denomina «camisa». Una ventaja de la camisa es que, en caso de desgaste o deformación, se puede cambiar. Un inconveniente es que hacen que el motor ocupe más espacio.
Existen dos tipos de camisas: secas o húmedas. Se denominan secas cuando no están en contacto con el líquido refrigerante, sino que son muy delgadas y van directamente en contacto con el bloque, que es el que soporta los esfuerzos mecánicos de las explosiones. Las camisas húmedas son más gruesas, y se montan de forma que entre el bloque y la propia camisa circula el líquido refrigerante.
En este caso la camisa reemplaza totalmente al cilindro del bloque y es apoyada en éste únicamente en su parte superior e inferior siendo rodeada en su totalidad por los ductos de refrigeración.
Para una reparación simplifica el proceso ya que solo se debe extraer la camisa vieja y reemplazarla por la nueva, la cual se sujeta del bloque en la parte superior por medio de unas bridas, las que presionan evitando cualquier tipo de movimiento.
Camisas de cilindros
En muchos motores de vehículos industriales y motores estacionarios funcionan pistones en camisas de cilindros especiales que se ajustan en el bloque de motor. Según el principio de construcción se distinguen camisas de cilindros secas y húmedas.
El programa de suministro de BF ofrece una amplia selección de camisas de cilindros, con una extensa cobertura de mercado para motores de los fabricantes principales de motores diésel.
Las camisas de cilindros del programa BF están adaptadas de forma óptima a las partes deslizantes, los pistones y segmentos del pistón. Esto garantiza un menor desgaste, una larga vida útil y una disipación térmica óptima.