¿Qué son los casquillos del motor?

En el episodio de hoy de nuestra sección técnica en Muchoneumatico.com, nos centraremos ahora en qué son los casquillos del motor y por qué son importantes para el funcionamiento del motor.

Estos componentes, aparentemente triviales, esconden en realidad una tecnología extremadamente avanzada. En los siguientes párrafos les explicaremos cómo funcionan los casquillos del motor y por qué se desgastan, incurriendo en altos costos de reparación.

Todo lo que debes saber sobre los casquillos del motor

Los casquillos del motor son un tipo de rodamientos particularmente específicos, que funcionan en régimen de lubricación hidrodinámica. En este proceso, el perno del eje «flota» dentro del rodamiento, apoyado por una capa de aceite de considerable espesor, que mantiene separadas las irregularidades de las dos superficies.

Los casquillos del motor deben soportar tensiones muy elevadas y cumplir con requisitos técnicos muy precisos. Se encuentran en los motores de cuatro tiempos con cigüeñal monolítico, utilizando rodamientos de biela y bancada del tipo de cáscara delgada.

La lubricación juega un papel crucial en evitar contactos metálicos directos, minimizando al máximo el desgaste de las partes involucradas y reduciendo la fricción a valores bajos. Esto se logra gracias a la creación de una película lubricante entre las superficies en movimiento.

En condiciones de fricción limitada, la carga es soportada por las asperezas superficiales en contacto, mientras que el aceite contribuye a reducir la fricción con su característica resbalosidad.

Diferentes tipos de lubricación y casquillos del motor

El coeficiente de fricción del aceite del motor suele oscilar entre 0,08 y 0,30, con un grosor de la película lubricante insignificante. Al aumentar la velocidad relativa entre las superficies, pero manteniendo constante la viscosidad del aceite y la carga, los contactos metálicos se vuelven intermitentes ya que el aceite comienza a desempeñar una función de soporte.

Esto resulta en un contacto solo entre las asperezas superficiales más pronunciadas, con la carga soportada tanto por estas como por el aceite. En este caso, el coeficiente de fricción desciende a valores entre 0,02 y 0,10, y el espesor de la película lubricante aumenta.

Esta situación es conocida como lubricación errónea. Con un mayor aumento de la velocidad, comienza la flotación efectiva, con el grosor del aceite que separa completamente las dos superficies metálicas. Esta es la llamada lubricación hidrodinámica, caracterizada por un coeficiente de fricción entre 0,01 y 0,03.

El arranque es la fase más crítica también para los casquillos del motor

El arranque del motor representa la fase más crítica para los casquillos del motor. Cuando el motor está apagado, el perno del cigüeñal se encuentra dentro del casquillo del motor con un pequeño juego diametral y se apoya en el material antifricción del casquillo del motor, que ha sido lubricado con aceite de motor.

Cuando el motor se arranca y comienza a girar, las condiciones de fricción alcanzan el límite máximo. El perno gira dentro del rodamiento, arrastrando consigo el aceite que llena el espacio entre el perno y el casquillo del motor (meato), y la velocidad aumenta.

En esta fase, el juego no es uniforme, y se forma un cuneo de aceite en presión que eleva el perno, creando una zona de mínimo grosor de la película lubricante. Durante esta fase, la bomba de aceite es llamada a un trabajo continuo para mantener el meato lleno de aceite, que tiende a escapar lateralmente al rodamiento, después de haber realizado su acción y haber extraído una cantidad considerable de calor.

Por eso, en ausencia de una correcta lubricación, por aceite de motor con características erróneas o mal funcionamiento de la bomba, los casquillos del motor de bancada son los primeros en desgastarse.