ANILLOS DE PISTON
Los anillos de pistón, llamados a veces segmentos de émbolo, sellan entre el pistón y la pared del cilindro en todas las condiciones de funcionamiento del motor. Deben sellar e impedir las pérdidas de compresión durante la carrera de compresión, lo mismo que la fuga de los gases del cilindro durante la carrera de potencia. Esto lo deben hacer aunque tengan rozamiento con la pared del cilindro a altas velocidades y temperaturas.
Si los anillos no sellan en forma correcta, podrían ocurrir escapes de compresión que afectarían el funcionamiento del motor. Además, los gases que se escapan por los anillos hacia el depósito de aceite ocasionan escapes de compresión que, pueden ocasionar daños al pistón y los anillos.
TIPOS DE ANILLOS DE PISTÓN. Hay dos tipos generales de anillos de pistón: de compresión y de control de aceite.
Anillos de compresión.
Los anillos de compresión sellan el aire durante la compresión y tambien las presiones de la combustión. Se hacen de aleaciones con hierro fundido. Además de otros requisitos, deben conservar su flexibilidad y su presión contra la pared del cilindro sin que los alteren la presión y la temperatura. Las aleaciones de hierro fundido cumplen con estos requisitos. Los anillos de compresión tienen diversas formas, algunas de las cuales se ilustran en al figura 11.20. Además, los anillos de la sección de cuña suelen ser para la ranura superior en elgunos pistones; a veces se les llama también anillos de "dovela".
Anillos de control de aceite Los anillos de control de aceite tienen la función de impedir que llegue una cantidad excesiva de aceite a la cámara de combustión. Como se mencionó, el aceite arrojado desde los cojinetes lubrica la pared del cilindro, pistón y anillos. Algunas bielas tienen un agujero de salpicado de aceite que lo lanza hacia la pared del cilindro cada vez que coincide con el agujero para aceite en el muñón de biela. Casi siempre se lanza más aceite del que se necesita contra la pared del cilindro; luego, hay que rascar la mayor parte y devolverlo al depósito. Sin embargo, este aceite tiene las funciones de arrastrar las partículas de carbón y polvo y las impurezas. Estas partículas después se retienen en el colador o en el filtro de aceite. Además, el aceite sirve para enfriar. El aceite que hay en los anillos proporciona un sello entre éstos y la pared del cilindro. Por ello, el aceite, cuando circula, lubrica y también, limpia, enfria y sella.
Los anillos de compresión tienen cara lisa, pero el de aceite tiene ranuras y canales. El aceite rascado enla pared del cilindro pasa por las ranuras del anillo y, luego, por los agujeros en el fondo de la ranura para este anillo en el pistón, para regresar después al depósito. El anillo que se ilustra es de hierro fundido de una pieza y su propia tensión lo mantiene expandido contra la pared del cilindro. El anillo de aceite de la figura es similar al descrito, excepto que es de sección más delgada y lleva un expansor de acero en la parte posterior. El expansor es una tira de acero ondulada o corrugada que produce carga elástica contra la parte posterior del anillo, con lo cual el anillo es más flexible y se mantiene expandido contra la pared del cilindro.
Revestimientos para anillos de pistón
Se utilizan diversos revestimientos en los anillos de pistón para facilitar el asentamiento y disminuir el desgaste. Cuando los anillos y la pared del cilindro están nuevos, tienen pequeñas irregularidades y no ajustan en forma absoluta; después de cierto tiempo, se desgastan estas irregularidades y se tiene mejor ajuste. A menudo se utilizan sustancias blandas como fosfato, grafito y óxido de hierro, que se gastan con rapidez, para revestir la cara de los anillos y ayudar al proceso de asentamiento. Estos revestimientos tienen buenas propiedades de absorción de aceite y lo absorben en cierta cantidad, con lo que se mejora la lubricación de los anillos. Estos revestimientos ayudan a impedir las rayaduras por los anillos, que ocurren por el contacto del metal con metal, altas temperaturas en un lugar y la soldadura entre pequeñas zonas del metal del anillo y de la pared del cilindro. Las soldaduras se rompen con el movimiento de los anillos, pero quedan las rayaduras y pequeños rebajos. Los revestimientos ayudan a impedir las rayaduras, pues no puede haber soldadura si no hay contacto de metal con metal. Aunque la mayor parte de los revestimientos para anillos, como se mencionó, son blandos, se utiliza mucho un revestimiento de gran dureza, que es el cromo. Se podría pensar que los anillos con cara cromada producirían desgaste rápido de la pared del cilindro, pero las pruebas han demostrado que estos anillos reducen el desgaste. La cara del anillo es muy lisa y tiene un mínimo de puntos altos que pudieran ocasionar desgaste y éste es mínimo en la pared del cilindro. Además, como el cromo no se suelda con el hierro fundido, no es fácil que se produzcan soldadura y rayaduras.
Anillos segmentados Estos anillos, como su nombre lo indica, constan de segmentos o piezas separadas. Tienen dos segmentos o rieles hechos de hierro fundido o acero, con un espaciador o expansor ondulado o corrugado entre ellos que sirve para mantener separados los rieles y, además, aplica presión para mantenerlos contra la pared del cilindro. Debido a su construcción por segmentos, este tipo de anillo puede seguir los contornos de la pared del cilindro con facilidad. Cada riel se mueve independiente del otro, con lo cual siempre se mantiene en contacto con la pared del cilindro. Estos anillos son de construcción muy abierta y no restringen el flujo del aceite, por lo cual el aceite rascado en la pared del cilindro puede pasar con facilidad por el anillo y los agujeros en el pistón hasta el depósito.
Anillos para repuesto. Después de que el motor ha trabajado durante un tiempo considerable, se gastan los anillos y la pared de los cilindros (entre otras partes). El desgaste en los cilindros produce ovalación y conicidad. Esto significa que los anillos son cada vez menos eficaces para controlar el aceite y retener la compresión.
PASOS PARA INSTALAR LOS ANILLOS EN EL PISTON.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Limpieza del pistón Verificación de las ranuras del segmento Verificación del desgaste del cilindro Limpieza del cilindro Control de los componentes del juego de segmentos Montaje de segmentos en el pistón. Control funcional / giro de los segmentos.
