Cojinetes de empuje del cigüeñal

Tipos de Cojinetes de Empuje del Cigüeñal

Los cojinetes de empuje del cigüeñal son componentes significativos en los cigüeñales. Limita el movimiento longitudinal o axial del cigüeñal. Esto es muy importante, especialmente en motores de alta velocidad y alto rendimiento. Sin los cojinetes de empuje, el cigüeñal podría moverse hacia adelante o hacia atrás. Esto podría provocar daños graves en el motor a lo largo del tiempo.

• 1. Cojinete de Empuje Simple:

  En un arreglo de cojinete de empuje simple hay solo un cojinete a cada lado del eje. Es más simple y menos costoso. Sin embargo, no es muy efectivo y puede desgastarse rápidamente. Este tipo de cojinete de empuje del cigüeñal se utiliza en motores pequeños, de baja potencia y baja velocidad.

• 2. Cojinete de Empuje Doble:

  Un cojinete de empuje doble tiene dos rodamientos a cada lado del eje. Este arreglo es más efectivo, estable y adecuado para motores de alta velocidad y alta potencia. El cojinete de empuje doble se utiliza en motores grandes, de alta potencia y alta velocidad.

• 3. Cojinetes Bimetálicos:

  Estos cojinetes de empuje del cigüeñal tienen un respaldo de acero (el primer metal) y una capa de aleación de cobre sinterizado (el segundo metal) sobre el respaldo. Esto los hace adecuados para aplicaciones de alta velocidad y alta carga. Los cojinetes bimetálicos se utilizan en motores de tracción ferroviaria, motores eléctricos de alta velocidad y rotores de turbocompresores.

• 4. Cojinetes Trimetálicos:

  Los cojinetes trimetálicos tienen un respaldo de acero, una capa de aleación de cobre sinterizado y una aleación de plomo-bronce en la capa de la aleación de cobre. Este arreglo proporciona una mejor resistencia al desgaste y menor fricción. Como resultado, son adecuados para cargas pesadas y aplicaciones de baja velocidad. Los cojinetes trimetálicos se utilizan en motores diésel de servicio pesado, turbinas de vapor y gas, y grandes motores eléctricos.

• 5. Cojinete de Empuje de Rodillos:

  En lugar de utilizar bloques de material de cojinete, los cojinetes de empuje de rodillos utilizan rodillos para reducir la fricción y el desgaste. Esto los hace muy adecuados para aplicaciones de alta velocidad. Se utilizan a menudo en motores de pistón de aeronaves, ejes principales de turbinas eólicas y cigüeñales de motores eléctricos de alta velocidad.

• 6. Cojinetes de Empuje Compuestos:

  Los cojinetes de empuje compuestos combinan las ventajas de otros tipos de cojinetes. Esto los hace muy adecuados para aplicaciones específicas. Por ejemplo, los cojinetes con baja fricción y buena resistencia a la corrosión se utilizan a menudo en motores marinos.

Especificaciones y Mantenimiento de los Cojinetes de Empuje del Cigüeñal

Algunas de las especificaciones de los cojinetes de empuje del cigüeñal incluyen:

• Tamaño y Dimensión: Los cojinetes de empuje del cigüeñal vienen en diferentes tamaños y dimensiones dependiendo del tamaño del motor. El diámetro del cojinete varía de 30 mm a 300 mm o más. El ancho de la superficie del cojinete es de aproximadamente 5 mm a 50 mm o más. El grosor del cojinete es de 1 mm a 5 mm o más.
• Capacidad de Carga: La capacidad de carga de los cojinetes de empuje del cigüeñal está afectada por el tamaño del motor y la potencia de rotación. La capacidad de carga varía de 10,000 N a 100,000 N o más. Los cojinetes de empuje del cigüeñal con alta capacidad de carga tienen una capa de cojinete gruesa y un diámetro mayor.
• Material: Los cojinetes de empuje vienen en diferentes materiales. Por ejemplo, aquellos con una capa de cojinete hecha de aleación de aluminio, cobre, plomo y estaño son adecuados para motores automotrices. Aquellos con una capa de cojinete hecha de aleación de níquel, cromo y tungsteno son adecuados para aplicaciones de alta velocidad y alta carga.
• Acabado Superficial: El acabado superficial de los cojinetes de empuje del cigüeñal se especifica en micropulgadas. Una rugosidad de 10 micropulgadas a 50 micropulgadas es adecuada para la mayoría de las aplicaciones. La superficie del cojinete debe ser lisa y libre de impurezas, rasguños y corrosión.
• Juego: El juego axial del cojinete de empuje del cigüeñal es de entre 0.01 mm y 0.1 mm. Esto permite una rotación libre sin desgaste de las superficies del cojinete.

El mantenimiento adecuado de los cojinetes de empuje del cigüeñal es necesario para aumentar su vida útil y rendimiento óptimo. Aquí hay algunos de los requisitos de mantenimiento:

• Lubricación: Utilizar aceite de motor adecuado ayuda a reducir la fricción entre el cigüeñal y los cojinetes de empuje. Asegúrese de que el nivel de aceite esté en el nivel requerido y cambie el aceite regularmente.
• Inspección: Los cojinetes de empuje y el cigüeñal deben ser inspeccionados regularmente en busca de signos de desgaste, daño o corrosión. Esta inspección debe realizarse durante el mantenimiento rutinario del motor.
• Alineación: La correcta alineación de los cojinetes de empuje del cigüeñal con el bloque del motor es importante. El cigüeñal debe ser alineado con la ayuda de un calibrador de carátula o una herramienta de alineación.
• Reemplazo: Cuando los cojinetes de empuje están desgastados o dañados, deben ser reemplazados de inmediato para evitar daños adicionales al cigüeñal.
• Manejo de Carga: Se debe evitar sobrecargar el vehículo para prevenir un desgaste excesivo de los cojinetes de empuje.

Cómo Elegir Cojinetes de Empuje del Cigüeñal

Elegir el cojinete de empuje del cigüeñal correcto para una aplicación específica requiere una cuidadosa consideración de varios factores:

• Capacidad de Carga: Entender las cargas de empuje y la magnitud de las fuerzas que actúan sobre el cigüeñal en la dirección axial es crucial. Esto implica considerar la potencia de salida del motor, la velocidad de operación y cualquier modificación o mejora potencial que pueda aumentar las cargas de empuje. Evaluando estos factores, los compradores pueden seleccionar cojinetes de empuje con una capacidad de carga adecuada para soportar las fuerzas axiales sin fallos prematuros o desgaste excesivo.
• Selección de Material: El material del cojinete de empuje del cigüeñal es crítico para determinar su rendimiento y durabilidad. Los materiales comunes incluyen cobre, aleaciones a base de aluminio y metales sinterizados. Cada material tiene características únicas, como resistencia al desgaste, capacidad de carga y compatibilidad con lubricantes. Los compradores deben considerar los requisitos específicos de sus aplicaciones y elegir cojinetes hechos de materiales que ofrezcan un rendimiento óptimo bajo condiciones de operación.
• Ajuste y Juego: Obtener el ajuste y el juego correctos entre el cojinete de empuje y el cigüeñal es esencial para un rendimiento óptimo y longevidad. Los compradores deben consultar las especificaciones del fabricante y las pautas de ingeniería para asegurarse de que se mantengan las dimensiones, tolerancias y juegos axiales adecuados. Esto asegura una operación suave, minimiza la fricción y reduce el riesgo de fallo del cojinete debido a un ajuste inadecuado o un juego excesivo.
• Consideraciones de Lubricación y Refrigeración: La lubricación efectiva es crucial para el funcionamiento suave y la longevidad de los cojinetes de empuje. Los compradores deben seleccionar cojinetes que faciliten la lubricación adecuada, asegurando una distribución uniforme del lubricante para minimizar la fricción y el desgaste. Además, deben considerar los requisitos de refrigeración de los cojinetes de empuje. Los cojinetes sometidos a cargas altas y períodos prolongados de operación pueden requerir mecanismos de refrigeración suplementarios para disipar el calor y mantener temperaturas de operación óptimas.
• Calidad y Fiabilidad: Los compradores deben centrarse en cojinetes de empuje del cigüeñal de alta calidad de fabricantes reputados. Los cojinetes de marcas establecidas a menudo pasan por pruebas rigurosas, cumplen con estándares de calidad y ofrecen un rendimiento consistente a lo largo del tiempo. Invertir en cojinetes fiables puede reducir el riesgo de fallos prematuros, minimizar el tiempo de inactividad y, en última instancia, ahorrar costos a largo plazo.
• Consideraciones Específicas de Aplicación: Diferentes aplicaciones pueden tener requisitos específicos para los cojinetes de empuje. Por ejemplo, los motores de competición operan a altas velocidades y experimentan cambios frecuentes en la carga, lo que requiere cojinetes de empuje diseñados para condiciones extremas. Por otro lado, los vehículos comerciales pueden priorizar durabilidad y fiabilidad bajo cargas pesadas y operaciones de larga distancia. Los compradores deben considerar las demandas específicas de sus aplicaciones y elegir cojinetes de empuje que se alineen con esos requisitos.

Cómo Hacerlo Uno Mismo y Reemplazar los Cojinetes de Empuje del Cigüeñal

Reemplazar los cojinetes de empuje del cigüeñal puede ser una tarea compleja que generalmente requiere un buen entendimiento de la mecánica del motor. En general, se recomienda que esta tarea sea realizada por un mecánico profesional. Sin embargo, si uno tiene las habilidades mecánicas necesarias y comprende el ensamblaje del motor, puede intentar reemplazarlo por su cuenta. Aquí hay algunos pasos generales para guiarlos a través del proceso:

• Preparación

  Asegúrese de que el espacio de trabajo esté limpio y organizado. Desconecte la batería y drene el aceite del motor. Prepárese para recoger cualquier líquido que pueda filtrarse durante el proceso. Reúna todas las herramientas necesarias para el trabajo, incluyendo una llave dinamométrica, un extractor de rodamientos y un nuevo conjunto de cojinetes de empuje del cigüeñal.

• Acceso al Cigüeñal

  Para reemplazar los cojinetes de empuje, primero debe desensamblar varios componentes para acceder al cigüeñal. Esto generalmente incluye quitar el cárter de aceite, la cadena o correa de distribución, y posiblemente la culata y los pistones. Siga el manual del fabricante para el proceso exacto de desensamblaje.

• Retirar los Cojinetes Viejos

  Una vez que el cigüeñal sea accesible, use un extractor de rodamientos para quitar los viejos cojinetes de empuje del journal del cigüeñal.

• Limpieza e Inspección

  Limpie a fondo el alojamiento del cojinete e inspeccione el cigüeñal y el alojamiento del cojinete en busca de signos de daño o desgaste. Si hay daños significativos, puede ser necesario reemplazar el cigüeñal o repararlo utilizando un taller de máquinas.

• Instalación de Nuevos Cojinetes

  Lubrique los nuevos cojinetes de empuje del cigüeñal con aceite de motor fresco. Instale cuidadosamente los nuevos cojinetes en el alojamiento del cojinete asegurándose de que estén correctamente alineados.

• Reensamblar el Motor

  Vuelva a montar todos los componentes que se retiraron anteriormente, incluido el cárter de aceite, la cadena o correa de distribución y la batería. Asegúrese de que se reemplacen todas las juntas y que los pernos se ajusten a las especificaciones del fabricante.

• Prueba

  Antes de arrancar el motor, asegúrese de que el aceite haya circulado por todos los componentes. Arranque el motor y déjelo al ralentí, revisando si hay ruidos inusuales o fugas de aceite. Una vez que esté satisfecho de que todo funciona correctamente, lleve el vehículo a dar una vuelta de prueba y monitoree el rendimiento.

Preguntas y Respuestas

Q1: ¿Qué son los cojinetes de empuje del cigüeñal?

A1: Son cojinetes que se encuentran en el cigüeñal de un motor de combustión interna. Su función principal es limitar el movimiento axial del cigüeñal o el juego de extremo.

Q2: ¿Cuál es el material utilizado para hacer cojinetes de empuje del cigüeñal? A2: Los cojinetes de empuje del cigüeñal están hechos principalmente de tres materiales: cobre, acero y plomo. Sin embargo, los materiales pueden diferir dependiendo del tipo de cojinete de empuje.

Q3: ¿Cómo funcionan los cojinetes de empuje del cigüeñal?

A3: Absorben las cargas axiales del cigüeñal y las transmiten al bloque del motor, evitando que el cigüeñal se desplace lateralmente y asegurando su correcta alineación con los pistones y la culata.

Q4: ¿Por qué son importantes los cojinetes de empuje del cigüeñal?