El Monoblock

El bloque de cilindros o el monoblock como comúnmente se le conoce es quizá una de las partes mas importantes en la forma constructiva y como elemento fijo del motor, ya que es la base en la que se alojan las formas restantes, tiene la básica función de alojar los cilindros en la parte interior en donde se desplazan los émbolos (pistones) y las bielas, sujetar el cigüeñal en su parte inferior conocido como bancada, incorporar los pasos del agua de refrigeración y los conductos de lubricación.

El monoblock del prefijo mono que significa uno y el sufijo block que proviene de la palabra bloc del neerlandés u holandés que significa tronco, puede adoptar distintas formas en función del número de cilindros y su disposición, ya sea en las siguientes formas:

1. En línea desde 2 cilindros hasta 8

2. De 2 cilindros horizontales opuestos

3. De 4 cilindros horizontales opuestos

4. De 2 filas paralelas en forma de U

5. Motor v4

6. Motor v6

7. Motor v8

8. Motor v10

9. Motor v12

10. Motor en v de Angulo agudo

11. Motor en L a 90º

12. Motor en v a 60º

13. Motor en v a 90º

14. Motor horizontal

15. Motor inclinado

16. Motor invertido

17. Motor en W usado para 12 cilindros

La mayoría del material empleado en el monoblock es una aleación de metales pesados utilizando como base un 90.59% hierro y para evitar el quiebre de este material se le incorpora poco menos del 20% en níquel, cromo o molibdeno, también se llegan a emplear aleaciones ligeras a base de aluminio conocido como duraluminio, con los que se consigue un menor peso y una mejor conductividad del calor así como una mayor disipación del excedente del mismo, utilizado comúnmente en autos de competencia, la comprobación mas básica aun monoblock será la planicidad a su cara plana, donde asienta la cabeza o culata del motor la cual será de .003” máximo.

La forma de fabricación de un monoblock en su mayoría es mediante un proceso de fundición en un molde de arena petrificada el cual alcanza mayor temperatura que el metal en su forma liquida, el otro también es por un proceso de fundición pero se hace en 2 partes.

Componentes del monoblock

El monoblock a pesar de que como ya mencionamos etimológicamente es de una sola pieza a su vez lo podemos fragmentar en los siguientes componentes:

• Cilindros o camisas

• Cara plana

• Bancada

• Venas de lubricación

• Tapones laminados

• Ceja para la cubierta del embrague

• Base para la bomba de agua

• Ceja y marcas para la distribución

• Cavidad para el distribuidor

• Cavidad para el filtro de aceite

• Orificios para varillas de empuje

• Cavidad para el árbol de levas (opcional)

Solamente enunciaré algunos de los puntos ya que los demás son de poca relevancia y el único fallo que pueden presentar son deformaciones, golpes o roturas, en ese caso se tendría que reemplazar el monoblock.

Cilindros o camisas: cavidades por donde se desliza el pistón en forma ascendente y descendente, puede estar mecanizado en el mismo bloque o puede ajustarse a una pieza extraíble llamada camisa, su superficie interna al estar en continuo rozamiento con el embolo, sometido a fuertes presiones y altas temperaturas requiere de una superficie perfectamente rectificada y pulida pero no a un acabado espejo, las características que ha de reunir dicha cavidad son: Alta resistencia al desgaste, por lo cual se le hace un estriado en forma diagonal de manera que a contra luz se ven unos pequeños rombos imposibles de sentir al tacto, lo cual nos lleva también a tener un bajo coeficiente de fricción, baja resistencia superficial, altas cualidades de lubricación y una estable conductividad térmica

A parte de esta terminología que indica el tener un cilindro con estándares de alta calidad para obtener la certificación QS9002 podemos clasificarlos de cuatro formas que a continuación se anuncian:

1. Del tipo húmedo. Esta caracterización es denominada de esta forma ya que el cilindro siempre esta en contacto con el refrigerante, normalmente son intercambiables, las precauciones que se deben tomar en este tipo de camisas es la instalación de su liga y la verificación del sobresaliente de la camisa sobre el monoblock, este tendrá de .045” a .053” o de acuerdo a las especificaciones del fabricante.

2. Del tipo seco. Estas camisas normalmente vienen del mismo material que el bloque de cilindros y cuando sufren algún tipo de desgaste los podemos encontrar en estándar de +.020”, +.030”, +.040” y +.060”.

3. Tipo de 2 tiempos integral. Se utilizan en motores de 2 tiempos

4. Tipo de 2 tiempos intercambiable. Se utilizan en motores de 2 tiempos con camisas intercambiables.

Con el tiempo, el uso y la temperatura el cilindro puede tener diferentes tipos de desgaste, como el desgaste homogéneo provocado por los anillos del pistón el cual puede ser aceptable hasta el limite de .008” o lo que indique el fabricante, el desgaste oval el cual es permisible hasta .004” o lo que indique el fabricante, el desgaste cónico que tiene una tolerancia de hasta .004” o de igual forma lo que indique el fabricante, o ralladuras que es provocado por los filos que no le son retirados a los anillos o romperse algún seguro o anillo.

De acuerdo a los diferentes tipos de desgaste el cilindro se podrá rectificar a las medidas ya mencionadas con anterioridad, aunque los mas recomendable es hasta .030”, en caso de no tener el valor deseado será necesario encamisar el cilindro de manera que pueda quedar en estándar, también es importante revisar que los émbolos y sus anillos se encuentren en la misma medida; si un cilindro se encuentra con mayor desgaste que los demás, todos deberán de rectificarse y quedar al parejo que el ultimo, cuando se encamise se deberán de introducir las camisas sin golpearse con ningún objeto, se tendrá que hacer de una sola vez y con una cierta interferencia, también cabe mencionar que se requiere de una excelente limpieza para poder medirlo, así como realizar medidas en forma de cruz y cuando menos en unas 3 partes, si no existe desgaste se podrá realizar un bruñido.

Es importante verificar que el cilindro no tenga un desgaste diagonal en la parte interna superior, si este cilindro es húmedo se le tendrá que hacer una excelente limpieza donde va la liga evitando deformación en el diámetro interno del cilindro.

Por cada .001” que tenga de desgaste homogéneo un cilindro, automáticamente las puntas de los anillos abrirán .003” por el factor 3.149248, al realizarse un reanillado es recomendable usar anillos para este fin los cuales son pre-asentados ligeramente, es por esto que la tolerancia máxima entre los émbolos y los cilindros deberá de ser de .002” a .008”, si es que cuenta con un mayor claro entre los dos se presentaran fugas de compresión, fugas de aceite e incluso el quiebre de los pistones o la ralladura de los cilindros.

Bancada: La bancada es a la vez que los cilindros una parte mas importantes del motor, ya que es donde se instala el cigüeñal, se ubica en la parte inferior del monoblock, por esto cada que se revise el monoblock se tiene que revisar de igual manera el cigüeñal y su bancada esto quiere decir que desde la primer tapa de bancada hasta la ultima se deberá de formar una línea recta en cada uno de las tapas de bancada y en toda su circunferencia la tolerancia máxima es de .002”.

En caso de mandar a hacer corte en línea se debe de volver a verificar al momento de recibir de nueva cuenta el bloque, para su revisión se deberán apretar las tapas de bancada con o sin metales, introducir una regla metálica de canto en la bancada y con hojas calibradoras se deberá verificar si hay algún huelgo o luz, es preferible trabajar el corte en línea en los asientos que en el block, las tapas de bancada en su mayoría llevan posición marcadas hacia el frente del motor con una flecha, así como el que están enumeradas y muchas veces marcadas por un numero de serie, por ejemplo si a un mercedes benz se le rompe una de las tapas se tendrán que remplazar todas las demás ya que si solamente cambiamos una no se va a encontrar balanceada adecuadamente y el motor va generar un mayor desgaste.

Venas de lubricación y enfriamiento.

Estas venas en realidad son conductos por los cuales circula el lubricante que en este caso es aceite desde la bomba del aceite hacia los diferentes puntos del motor y el refrigerante obviamente por conductos completamente diferentes, es primordial al reacondicionar un motor verificar cuidadosa y detalladamente que los conductos de lubricación no estén obstruidos, rayados o fisurados, en caso de que el motor tenga baja presión de aceite o el monoblock haya recibido un golpe, para esto se utiliza la técnica del electro flux anteriormente mencionada en unidades pasadas.

Tapones laminados. La única función de estos pequeños pero no poco importantes tapones es la de absorber la dilatación y contracción del bloque de cilindros cuando este se calienta o se enfría, de esta forma se evita alargo plazo que se llegue a fisurar el bloc, su ubicación es a los costados del monoblock justo frente a las venas de enfriamiento, por eso es recomendable sustituirlos en cada reparación de tamaño considerable.

Ceja para la concha de embrague. Se localiza en la paste trasera del motor, debe de verificarse su planicidad, revisar que no esté fisurada, se le debe de limpiar excelentemente en ambas caras, darle el troqué adecuado en forma adecuada.

Base para la bomba de agua. Se ubica ligeramente cargada a un costado normalmente izquierdo de la parte frontal del motor y se comunica con los conductos de refrigeración del monoblock, se debe verificar que no se encuentre corroída o picada, provocado normalmente por tener demasiado tiempo el refrigerante o usar solo agua de la llave, la cual no es conveniente debido a los minerales que contiene el agua, por lo que se recomienda usar agua destilada junto con el refrigerante que indica el fabricante.

En ciertos casos podemos encontrar en el bloque de cilindros bases para la bomba de transferencia o elevación del combustible y cavidad para el distribuidor, la distribución también se acopla al monoblock en la parte trasera o delantera del motor según se el caso.

Metales y cojinetes. Los cojinetes son usados para reducir la fricción, apoyar las partes giratorias del motor y son usados también para alinear o centrar las piezas, existen diferentes tipos de cojinetes los cuales son:

Cojinetes lisos: tienen una capa exterior de acero y capas interiores de metal mas blando tales como aleaciones de cobre, plomo, estaño y de antimonio babbit (antimonio antifricción), las partículas abrasivas que atraviesan el filtro de aceite son incrustadas en el metal mas blando para no rallar la pieza giratoria.

Baleros y rodamientos: tienen una hilera de balines de acero que se mueven a través de un fluido y son usadas normalmente para las flechas con banda de transmisión muy ajustada, estos rodamientos están sujetos a una gran presión lateral o radial.

Con esta básica clasificación cabe mencionar las partes que integran los metales del motor.

Rodamientos o baleros: se usan principalmente en las partes del motor accionadas por banda, en las que las presiones laterales podrían eliminar la película de aceite de un cojinete liso y provocar el roce entre los metales.

Medias lunas: Fijan el cigüeñal y evitan el juego longitudinal que causa un rapido desgaste de los cojinetes, son colocadas en la parte delantera e intermedia del cigüeñal, resisten el empuje de los resortes del embrague, en algunos casos la media luna es parte del mismo cojinete principal.

Cojines de motor: reducen la fricción y el desgaste de las partes giratorias. Existen cojinetes adicionales en el distribuidor, alternador, bomba de aceite, marcha, dirección y transmisión

Bujes: se usan en el árbol de levas, en la flecha de los balancines y en los pernos de los pistones, cuentan con una capa exterior de acero reforzado y capas interiores de metales blandos, los sinterizados son de polvo metálico comprimido, cuentan con una superficie porosa que absorbe y retiene el aceite.

Cojinetes principales y de biela: son de tipo liso, de 2 piezas que se ensamblan alrededor del cigüeñal, cuentan con unas ranuras con el propósito de facilitar la adecuada circulación del lubricante, parte de la cual llega a las bielas.

Concluyendo los tipos de cojinetes se abarcan: baleros, bujes, metales, chumaceras, etc. En el caso de los que soportan el cigüeñal y el árbol de levas tenemos radiales, axiales y axoradiales.

Cada uno de estos metales posee una muesca que sirve para asegurar su posición en su lugar correspondiente y evitar que se gire con el cigüeñal o con el árbol de levas, ya que si se gira el orificio este quedara obstruido generando daños en el motor.

En la parte posterior o en el revestimiento de acero, el metal tiene impresa la medida en la que se encuentra, la cual puede estar en estándar, +.010”,+.020”,+.030”,+.040” y +.060”, es decir a medida que se rectifique un eje, el metal será, más grueso para compensar el material rectificado.

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