Consejos para maximizar el rendimiento de los cojinetes de levas en los motores de alto desempeño
Durante muchos años, casi todos los cojinetes del árbol de levas se fabricaron con un revestimiento de Babbit. Babbitt es un material resbaladizo suave compuesto principalmente de plomo y estaño, y es bastante similar a la soldadura. Como una capa de superficie de apoyo, babbitt posee las propiedades deseables necesarias para sobrevivir bajo condiciones adversas tales como la contaminación de partículas ajenas, desalineación y la lubricación marginal en el arranque.
La tendencia en los motores modernos ha sido hacia mayores temperaturas de operación y mayores cargas del tren de válvulas. Babbitt está limitada en su capacidad para sobrevivir en estas condiciones debido a su baja resistencia relativa. Cuando los cojinetes de leva Babbitt se instalan en estas condiciones exigentes, el revestimiento puede causar extrusión o fatiga. La fatiga puede ser identificada por cráteres en la superficie del cojinete, donde las secciones de material de revestimiento tengan un aspecto escamado.
Para satisfacer las demandas de las cargas más pesada y temperaturas de funcionamiento en los motores modernos, así como los requisitos impuestos por alto desempeño, Babbitt ha sido reemplazado por una aleación de aluminio. Esta aleación de aluminio es mucho más fuerte que el Babbitt y soporta varias veces la carga que le provoca al Babbitt fatiga o extrusión. Sin embargo, esta mayor resistencia se obtiene a expensas de algunas de las propiedades de Babbitt. La aleación de aluminio es más dura, por lo que es un poco menos compatible con la suciedad, mala alineación y la lubricación marginal. Esto es típico de las compensaciones que con frecuencia son necesarias en la selección de un material de cojinete para adaptarse a los requisitos de una aplicación específica y en este caso, de mayor carga.
Típicamente, siempre que se encuentre un mayor nivel de carga, se requiere mayor precisión para mantener la fiabilidad. Las condiciones tales como la limpieza, la alineación, holgura, los acabados superficiales y la lubricación deben ser controlados más de cerca. A continuación se presentan algunas recomendaciones para ayudar a optimizar el rendimiento cuando se utilizan cojinetes del árbol de levas en aleación de aluminio.
Es necesario tener holgura suficiente en la instalación inicial. Estos cojinetes más fuertes no se desgastan con la rapidez para hacer su propia holgura, como los materiales más blandos. La distancia mínima debería ser de 0.002” para los motores de serie y 0.003" para motores de alto desempeño. El rango de holgura óptima para aplicaciones de alto rendimiento desde 0.003" a 0.004". Debido a la pila de tolerancias en el bloque, el eje y el cojinete, es imposible controlar la holgura para este rango en la fabricación del cojinete solo. Las holguras deben ser medidas en la instalación.
No se recomienda rectificar los ID de los cojinetes de leva para aumentar la holgura, ya que la arena puede quedar incrustada en las superficies del cojinete lo que causara el desgaste del eje. Los ID del cojinete pueden escariarse, pero el medio más práctico es ajustar diámetros del eje del árbol de levas por esmerilado. Incluso si no se esmerilan para proporcionar holgura adicional, los cojinetes del árbol de levas deben pulirse a un acabado superficial de 10 micro pulgadas Ra o mejor con el árbol de levas girando en la misma dirección que gira el motor.
Así como la holgura, la alineación también es extremadamente importante, especialmente para aplicaciones de alto rendimiento. Cualquier bloque que haya necesitado corregir la alineación del orificio principal del cojinete debido a la distorsión, probablemente también habrá experimentado distorsión en el orificio del cojinete de leva. La holgura adecuada ayudará a compensar desalineaciones menores, de menos de 0.001". Los conjuntos de leva especiales con diámetros exteriores de sobremedida están disponibles para los motores de bloque pequeño de Chevrolet para permitir el alineamiento de los orificios de alojamiento de cojinete del árbol de levas en estos motores. SH-1352S contiene 5 cojinetes que son todos del mismo tamaño. Los bloques deben ser alineados a 2,030/ 2,031" (0,010" más grande que el original en #1 posición) en las 5 posiciones. Del mismo modo, SH-1401 ofrece una sobremedida de 0,020" (2.040/2.041" del orificio del soporte).
Un tercer conjunto especial de cojinete de leva que esta también disponible para el bloque pequeño Chevy es el SH-1528S. Estos son los cojinetes TriMetal especiales con 0.010" de diámetro exterior de sobremedida para los bloques alineados de hasta 2.030 / 2.031". Estas partes premium TriMetal tienen un precio más alto que las piezas de aleación de aluminio, pero ofrecen la ventaja añadida de una fina capa de Babbitt galvanizada para mejorar las propiedades de superficie del cojinete en combinación con una alta resistencia.
El montaje de cojinetes en el bloque debe hacerse con cuidado para evitar afeitar el metal de la parte posterior de los cojinetes. Esta acción excoriante puede causar una acumulación de metal entre el cojinete OD y el orificio del soporte, que se traducirá a una reducción de la holgura. Para evitar la excoriación, revisa los orificios de la carcasa para obtener un chaflán de entre 25 y 30 grados antes de instalar los cojinetes de leva. En los bloques sin ranuras detrás de los cojinetes de leva, se debe tener cuidado para asegurar que los orificios del aceite se alinean entre los cojinetes y bloque. Cuando el bloque tiene un orificio detrás del cojinete, el cojinete debe ser instalado con el orificio de aceite en posición 2 en punto cuando se ve desde el frente para una rotación normal del árbol de levas en sentido de las agujas del reloj. Esto introducirá aceite en el espacio de holgura fuera del área cargada y permitirá la rotación del eje para construir una película de aceite antes de la carga.
Limpia el bloque y todos los componentes a fondo. El agua caliente y detergente son los mejores para la limpieza de bloques, cigüeñales y árboles de levas para quitar la arena del rectificado, esmerilado y pulido. Después de limpiar, seca y cubre con aceite inmediatamente para evitar la oxidación. Cubre todas las superficies de apoyo con Clevite Cam Guard, todos los lóbulos del árbol de levas y caras del elevador con Cam Guard para proporcionar una pre lubricación a estas superficies críticas. También se recomienda que los motores se preparen externamente, accionando la bomba de aceite o presionando el sistema externamente a través del puerto de detección de presión antes del arranque inicial. Los motores deben funcionar aproximadamente de 1500 a 2000 RPM durante los primeros 15 minutos para asegurar la lubricación adecuada durante las etapas iniciales del montaje.