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Ing. Luis Mena Navarrete MSc.
Departamento de Ciencias de la Energía y Mecánica
Quijano y Ordoñez y Marquéz de Maénza s/n
Latacunga - Ecuador
Email :lamena@espe.edu.ec
CAVITACIÓN EN LAS CAMISAS DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN
INTERNA
Resumen:
Es habitual que los rectificadores de motores se
encuentren con camisas con signos de corrosión en
la superficie.
El diagnóstico es claro: daño por cavitación. Pero
¿Cómo se produce un daño de este tipo? ¿Y qué
pueden hacer para evitarlo?
La razón es que las camisas húmedas tipo WN
usadas en motores de combustión durante el
funcionamiento del motor están en contacto con el
refrigerante. En este diseño, el calor generado
durante la combustión se transfiere y es disipado a
través de un radiador.
II. INTRODUCCIÓN
En este tipo de avería , las picaduras suelen encon-
trarse en la zona del punto muerto superior e inferior
del pistón.
Cuando estas picaduras o corrosiones aparecen
hablamos de daños por cavitación. Una acumulación
de pequeñas picaduras en la superficie es un indicio
de daños por este fenómeno.
III. LA CAVITACIÓN EN LAS CAMISAS
Cavitación (lat. cavitare: formación de cavidades) se
refiere a la formación de huecos o cavidades en
medios líquidos (que fluyen fuertemente) y que, en
la mayoría de los casos, se disipan inmediatamente.
Este fenómeno está causado por las oscilaciones de
presión, que en el motor de combustión interna son
generadas por el movimiento del pistón. Las vibra-
ciones se transmiten a la envolvente de agua, que de
esta manera también comienza a vibrar. Cuando la
Figura1. Daño por cavitación
pared del cilindro se retrae durante un ciclo de la
vibración, se produce un vacío en el refrigerante que
da lugar a la formación de pequeñas burbujas de
vapor.
Durante la siguiente fase del ciclo de vibración, las
burbujas de vapor explotan, arrancando átomos de la
superficie de la camisa. El resultado son las
picaduras o corrosión.
III. DAÑOS POR CAVITACIÓN O POR CORROSIÓN
NORMAL: ¿CÓMO DIFERENCIARLOS ?
Existen dos indicios claros de los daños por corro-
sión:
1. Las picaduras solo aparecen en la dirección
de la cara principal de empuje o a su opuesta.
2. A diferencia de la corrosión normal, las
picaduras aumentan su tamaño hacia el interior.
Por el socavado (erosión) la corrosión avanza a
través de la pared lateral del cilindro, hasta el
extremo de provocar la perforación total de la
camisa y la entrada de líquido refrigerante en el
cilindro.
Una vez que la superficie de la camisa ya tiene daños
por cavitación, está mucho más expuesta al progreso
de este daño y también de la corrosión normal. Al
cortar la camisa, las picaduras que aumentan su
tamaño hacia el interior quedan aún más a la vista.
IV. CAUSAS USUALES PARA EL PICADO
La deficiente protección anticongelante en el
refrigerante: es una causa frecuente de los daños
de corrosión por la composición del refrigerante.
Figura 2. Daños por corrosión
ENERGÍA MECÁNICA , INNOVACIÓN Y FUTURO
ISNN : 1390 - 7395
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
CAMINO A LA EXCELENCIA
E
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En muchos países los motores trabajan sin o con
escaso anticongelante en el agua. El anticongelante
no sólo sirve para evitar la congelación, sino que
también evita la corrosión en el radiador y motor, a
la vez lubrica la bomba de agua. Un anticongelante
idóneo modifica las propiedades físicas y químicas del
refrigerante, disminuye su temperatura de congelación
y eleva su temperatura de ebullición. De esta manera
se contrarresta la tendencia a formar burbujas de
vapor, y con ello el riesgo de daños por cavitación.
Las fugas en el circuito de refrigeración y
sobrepresión insuficiente: en condiciones normales
de funcionamiento, en el circuito de refrigeración se
produce una sobrepresión que reduce la tendencia a
formar burbujas de vapor. Pero la más mínima fuga
en el circuito, incluso a través del tapón del radiador,
impide la formación de dicha sobrepresión y puede
causarse daño por cavitación en las camisas. También
una avería del termostato o del ventilador pueden
reducir la temperatura del motor de tal modo que la
sobrepresión no se alcance
V. RESULTADOS
Se ha observado daños por cavitación en motores
que funcionan a bajas temperaturas (entre 50 y 70
ºC). Con una temperatura más alta (entre 90 y 100
°C), la mayor presión de agua evita la formación de
burbujas de vapor.
Las camisas de mala calidad, que por sus generosas
tolerancias de fabricación no quedan correctamente
fijadas al bloque motor se moverán dentro del motor.
Esto producirá un mayor nivel de vibraciones y el
correspondiente aumento de los daños por
cavitación. También los materiales de mala calidad
pueden favorecer este tipo de daños.
No se debe intentar reparar el centraje inferior del
bloque si su superficie está corroída, al menos que
utilice camisas de sobre medida. Observe estrictamente
el juego especificado del pistón.
Evite reparar la superficie interior de la camisa y
utilizar de nuevo los pistones viejos. Rectifique el
diámetro interior de la camisa y monte los pistones
nuevos con sobre medida y/o un nuevo cilindro.
Es esencial el uso del anticongelante con protección
a la corrosión especificado por el fabricante incluso
aunque el motor vaya a funcionar en regiones cálidas
o en el interior de edificios (p. ej. generadores).
Debe considerarse las especificaciones relativas a la
sustitución del anticongelante y la necesidad de
aditivos específicos para ciertas regiones.
La calidad del agua también es un factor muy
importante: no debe utilizarse agua destilada, agua
muy alcalina o agua muy ácida.
Los ingenieros de MAHLE, en estrecha colaboración
con la industria del automóvil, desarrollan compo-
nentes de motor más resistentes a la cavitación.
Una consideración importante para una larga vida
útil sin cavitación en el motor es el funcionamiento
suave del pistón.
Ya durante la fase de desarrollo MAHLE está
optimizando la forma del pistón y del propio motor
mediante varias series de ensayos. El resultado es un
funcionamiento suave que minimiza los impulsos
durante los cambios de sentido dentro del cilindro.
Un cilindro MAHLE garantiza el óptimo funcion-
amiento, la suavidad de marcha, una prolongada vida
útil y la fiabilidad del motor. Un aspecto importante
en la protección de las camisas contra la cavitación
es la minimización de la transmisión de vibraciones.
Las camisas MAHLE son fabricadas con la máxima
precisión y mínimas tolerancias, con el fin de
conseguir un asiento ajustado en el motor que
reduzca las vibraciones, asegurando así un
funcionamiento fiable durante una prolongada vida
útil.
Si el sistema de combustible no funciona correcta-
mente, esto va en detrimento del motor.
Una mezcla demasiado rica, no solo gasta combustible
excesivamente, también puede provocar daños y
desgaste en pistones y segmentos. Una mezcla
demasiado pobre, provoca un exceso de temperatura,
por lo que puede ocasionar un sobrecalentamiento
del motor.
V. CONCLUSIONES
La cavitación en los motores es negativa para el
funcionamiento de los motores.
La cavitación de las camisas es un fenómeno
silencioso que se presenta en los motores de com-
bustión interna diesel y gasolina.
El líquido universal que se debería utilizar para el
sistema de refrigeración es el agua lluvia ya que ella
no contiene substancias negativas como silicatos,
óxidos, herrumbres que ayudan a la consecución de
este mal que aqueja a los motores.
Utilizar líquidos refrigerantes (aditivos) que ayuden
a preservar el buen estado del motor internamente.
Inspeccionar el circuito de refrigeración, el
termostato y el ventilador de forma periódica.
Debe asegurarse la presurización del sistema de
refrigeración (sí es necesario, debe sustituirse el
tapón del radiador).
Bibliografía.
Jovac M, Motores de Automóvil, 2000 II edición,
Editorial MIR.
Ludeña, L Motores de automóvil Moscú: Mir
May, Mecánica para motores diesel: teoría,
mantenimiento y reparación / Ed México, D. F.
McGraw-Hill.
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