En el pistón se montan dos segmentos de compresión y un segmento rascador de aceite.
Los segmentos de compresión están destinados a impedir el paso de los gases al cárter durante su compresión y expansión.
Además, sirven para transmitir el calor del pistón al cilindro.
El segmento rascador de aceite sirve para eliminar el exceso de aceite de la superficie de trabajo del cilindro e impedir su paso a la cámara de combustión.
Desenroscamos los cuatro tornillos de fijación de las culatas (fig. 1) y desmontamos las culatas.
Con una llave de vaso de 13 desenroscamos las tuercas del cárter de aceite, desmontamos el cárter del motor y la junta del cárter. En caso de «agarrotamiento» del cárter, hay que golpearlo a través de una cuna de madera.
Con llaves de 13 y 17 desmontamos la bomba de aceite.
- Desenroscar las tuercas de los tornillos de biela y desmontar los sombreretes de biela (fig. 4). Como el sombrerete está bien ajustado, soltarlo con ligeros golpes de martillo.
- Extraer del sombrerete la coquilla del cojinete de biela.
- Empujamos el pistón dentro del cilindro de modo que salga del cilindro y luego lo extraemos junto con la biela.
- Extraemos de la biela la coquilla del cojinete de biela.
¡Atención! Hay que extraer el pistón con la biela del cilindro con cuidado para no dañar la superficie del cilindro.
- Comprobar las marcas en la biela y en el sombrerete de biela. Si las marcas no se ven, marcar la biela y el sombrerete con el número del cilindro.
- Del mismo modo extraemos los demás pistones con sus bielas.
- Con un ensanchador de émbolo desmontamos los segmentos de pistón.
- Desmontamos los anillos de retención de ambos lados del pistón.
- Calentamos el pistón en un baño de aceite y extraemos el bulón del pistón de la biela, tras haber anotado la posición de la biela respecto al pistón.
- Del mismo modo desmontar los demás pistones de sus bielas.
- Tras el desmontaje, lavar todas las piezas en gasolina.
- Limpiar los pistones de carbonilla.
- Limpiar las ranuras de los segmentos con un segmento viejo o un fragmento de segmento.
Para reducir el juego sobre el pistón durante el montaje del motor, mediante la selección de la variante de ejecución del pistón se asegura su saliente sobre el extremo de estanqueidad de la camisa de 0,5–0,7 mm. El índice de la variante del pistón (10, 20, 30, 40) está grabado en su fondo, así como en el extremo no laborable del saliente de las camisas.
El diámetro del segmento de pistón en estado libre es mayor que el diámetro del cilindro, por lo que al montarlo se aprieta firmemente contra sus paredes. En la ranura del pistón el segmento forma un cierre laberíntico de pequeño juego. Los gases, al penetrar en este laberinto desde el espacio sobre el pistón, reducen su presión y velocidad y aprietan el segmento contra la pared del cilindro. El corte del segmento se denomina cierre. En estado de funcionamiento siempre debe haber un juego en el cierre para que el segmento no se agarrote al calentarse. El valor del juego al montar el pistón en el cilindro está entre 0,4 y 0,8 mm para los segmentos de compresión, y entre 0,3 y 0,7 mm para el rascador de aceite. Para que los segmentos puedan flexionar libremente, se montan también en las ranuras del pistón con un pequeño juego en altura. El juego de extremo del segmento de compresión superior es algo mayor que el del inferior.
Los segmentos de compresión tienen sección trapezoidal. La superficie de trabajo del segmento de compresión superior está cromada y tiene aspecto de espejo; la del inferior está recubierta de molibdeno y es mate.
Durante el movimiento del pistón, los segmentos se aprietan unas veces contra las caras superiores y otras contra las inferiores de las ranuras, creando así la estanqueidad necesaria que impide el paso de los gases al cárter a través de las ranuras. Al mismo tiempo, los segmentos de compresión pueden bombear hacia la cámara de combustión el aceite que rascan de las paredes del cilindro: cuando el pistón desciende, el aceite se acumula en el juego entre el segmento y la cara inferior de la ranura; cuando asciende, el aceite se expulsa al juego entre el segmento y la cara superior de la ranura. La depresión en el cilindro durante el tiempo de admisión también contribuye a ello. Al aumentar el juego de extremo en el acoplamiento segmento — ranura del pistón, debido a la acción de bombeo de los segmentos, aumenta la cantidad de aceite bombeado a la cámara de combustión, lo que eleva bruscamente su consumo. Por ello es necesario comprobar el juego de extremo tras montar los segmentos en el pistón.
El segmento rascador de aceite es compuesto; consta de un segmento de fundición de sección en cajón con superficie de trabajo cromada y un expansor de resorte helicoidal. El cromado de los segmentos aumenta su resistencia al desgaste. La ranura inferior del pistón para el segmento rascador de aceite tiene orificios en toda la circunferencia para evacuar el aceite rascado por el segmento de la superficie del cilindro.
El pistón está unido a la biela mediante un bulón hueco de tipo flotante, cuyo desplazamiento axial en el pistón está limitado por dos anillos de retención de resorte. Las bielas son de acero, de sección en doble T. La cabeza inferior de la biela es desmontable. Para un ajuste preciso de las coquillas, la cabeza inferior de la biela se mecaniza en conjunto con el sombrerete, por lo que los sombreretes de biela no son intercambiables. En el sombrerete y en la biela están grabadas marcas de emparejamiento en forma de números de orden de tres cifras. Además, en el sombrerete de biela está estampado el número de orden del cilindro.
Los cojinetes de deslizamiento de la cabeza superior de la biela son casquillos bimetalíticos no desmontables con capa de trabajo de bronce; en la cabeza inferior de la biela hay coquillas desmontables intercambiables. El sombrerete de la cabeza inferior de la biela se fija con tuercas sobre dos tornillos prensados en los salientes laterales de la cabeza inferior de la biela.
No se prevé un bloqueo especial de los tornillos y tuercas de biela contra el aflojamiento. Esto se explica porque los tornillos de biela se protegen automáticamente del aflojamiento gracias al rozamiento en la rosca, siempre que se cumplan estrictamente los requisitos de apriete de las tuercas de biela. Los tornillos de biela pueden romperse por apriete insuficiente o excesivo. Los tornillos deben apretarse hasta un alargamiento de 0,25–0,27 mm.
Montaje de segmentos, pistones y camisas en el motor diésel 740 KamAZ
Montaje de las camisas de cilindro en el bloque
Antes de montar las camisas en el bloque, se aplica grasa ЦИАТИМ en los chaflanes. Las camisas de cilindro se introducen con la fuerza de la mano con cuidado, sin permitir el cizallamiento de los anillos de estanqueidad que sobresalen de las ranuras.
Montaje de la biela con el pistón
El pistón con el bulón y la biela se monta tras calentar el pistón a una temperatura de 80÷100 °C. Los orificios de la biela para el bulón y el propio bulón se lubrican previamente con aceite diésel. El bulón se instala con la fuerza del pulgar. No se permite prensar el bulón con herramienta.
Los rebajes del pistón y las ranuras para las lengüetas de las coquillas en la biela deben estar orientados hacia el mismo lado (fig. 13). Los bulones del pistón se fijan con anillos de retención.
La selección del pistón se realiza por la distancia desde la generatriz de la muñequilla de biela del cigüeñal en su posición superior hasta el resalte de apoyo de la camisa, de modo que el saliente del fondo del pistón sobre el resalte de apoyo de la camisa de cilindro esté entre 0,6÷0,7 mm (fig. 14).
El método de medición de la distancia desde la generatriz de la muñequilla de biela del cigüeñal en su posición superior hasta el resalte de estanqueidad de la camisa se muestra en la figura 15.
Tabla 1. Datos para la selección del pistón por la camisa
| Índice del pistón | Distancia de la generatriz de la muñequilla al resalte de apoyo de la camisa, mm | Distancia del plano de unión al centro del segmento, mm |
|---|---|---|
| 10 | 260,12–260,24 | 75,67–75,71 |
| 20 | 260,24–260,35 | 75,78–75,82 |
| 30 | 260,35–260,46 | 75,89–75,93 |
| 40 | 260,46–260,57 | 76,00–76,04 |
Tras la selección de los pistones en fábrica, los índices de las variantes de pistón 10, 20, 30, 40 se graban en el fondo del pistón y en el saliente no laborable del extremo de la camisa. Durante el montaje hay que seleccionar pistones y cilindros con el mismo índice.
Al montar el pistón en la camisa, los rebajes para válvulas del pistón deben estar orientados hacia el eje del cigüeñal. El juego total entre los extremos de las cabezas inferiores de las bielas y las muñequillas del cigüeñal (juego axial) debe ser de al menos 0,15 mm.
Los segmentos de pistón antes de montarlos en el pistón deben tener juegos térmicos. El juego de los segmentos de pistón se mide en un calibre de diámetro 120+0,03 mm.
Tabla 2. Dimensiones de los juegos de los segmentos de pistón
| Parámetros | Juego tras la restauración, mm | Juego admisible, mm |
|---|---|---|
| Cierre en los segmentos de compresión | 0,4–0,6 | 0,8 |
| Cierre en los segmentos rascadores de aceite | 0,30–0,45 | 0,7 |
| Juego de extremo del segmento de compresión superior | 0,12–0,17 | 0,22 |
| Juego de extremo del segmento de compresión inferior | 0,09–0,14 | 0,19 |
| Juego de extremo del segmento rascador de aceite | 0,07–0,11 | 0,2 |
| Juego en el acoplamiento pistón-camisa (medido a 0,119–1,162 mm del fondo del pistón) | 0,12–0,16 | 0,22 |
Montaje de los segmentos de pistón
- Montamos los segmentos de pistón con un ensanchador de émbolo (si lo hay).
- El segmento rascador de aceite se inserta en la ranura del pistón y el segmento se monta de modo que la unión del expansor quede a 180° del cierre del segmento.
- Después montamos los segmentos de compresión. Primero insertamos el segmento recubierto de molibdeno, después el segmento cromado.
- Los cierres de los segmentos adyacentes se separan en direcciones distintas.
