Retenedores del Motor: Tipos y Funciones Esenciales

Un motor está compuesto por numerosas piezas de diferente forma, tamaño y material. Cada una de ellas cumple una función fundamental dentro del propulsor, no obstante, hay algunas más conocidas para los usuarios que otras. Entre estas piezas, encontramos los retenedores, componentes pequeños pero imprescindibles para el correcto funcionamiento del motor.

¿Qué es un Retén de Válvula?

El retén de válvula es una pieza que se encarga de la lubricación del eje de la válvula a medida que va girando dentro de la guía. Además, los retenes también minimizan las emisiones de un motor.

Cada válvula que se encuentra dentro de la culata lleva un retén de válvula y son una pieza crítica del tren de válvulas de su motor.

Función Principal: El retén de válvula controla la lubricación del vástago de la válvula a medida que se desliza en la guía de la válvula y minimiza las emisiones del motor.

Importancia de la Lubricación Adecuada

• Poca lubricación: Provoca el desgaste del vástago y la guía.
• Exceso de lubricación: Aumenta el consumo de aceite y puede provocar una acumulación de carbón, disminución de la eficiencia y degradación del convertidor catalítico.

Esta acumulación además puede provocar daños en el asiento de la válvula y un desgaste prematuro de la misma.

Las cada vez más estrictas regulaciones de emisiones hacen que sea imperativo que el aceite no entre en la cámara de combustión si queremos pasar la ITV de manera favorable.

¿Cómo Funciona un Retén de Válvula?

Los retenes de válvulas evitan que el aceite pueda contaminar la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión del motor, donde puede causar daños severos a varios componentes. También evitan que se contaminen el aceite en la culata y el resto del motor con los gases de admisión y escape.

El retén de válvula tiene un diámetro interior que encaja sobre el vástago de la válvula y un diámetro exterior que encaja sobre la guía de la válvula. Esto forma un sello seguro entre el cárter y la cámara de combustión, lo que evita la contaminación y las fugas.

Materiales de Fabricación

Los retenes de válvulas se fabrican de una variedad de materiales, que incluyen nailon, caucho, acero y caucho sintético. A veces, estos materiales son combinados para realizar un solo diseño sofisticado. La mayor diferencia entre los tres tipos de sellos de caucho sintético es su resistencia al calor.

Los retenes de válvulas generalmente tienen resortes pequeños que les permiten encajar de manera segura sobre la culata.

Diseños Básicos de Retenes de Válvulas

Hay dos diseños básicos de un retén de válvulas: retenes deflectores y retenes positivos:

• Retenes Deflectores: También conocidos como sellos paraguas, desvían el aceite del vástago de la válvula para evitar una lubricación excesiva.
• Retenes Positivos: Están unidos a la saliente de la guía de la válvula y funcionan como una escobilla de goma que mide y limpia el aceite a medida que pasa a través del retén.

Causas Comunes de Fallo en los Retenes de Válvulas

Existen varios factores que pueden hacer que un retén de válvula falle y se degrade con el tiempo. Estas son por lo general las causas más comunes:

• Debido a cambios poco frecuentes de aceite y filtro.
• Debido a una instalación incorrecta.

Síntomas de un Retén de Válvula Defectuoso

Es posible que notes mucho humo saliendo del tubo de escape si tienes un retén de válvula defectuoso.

• Tubo de escape emite humo azulado: El humo azulado puede ser una indicación de que retén de válvula se ha aflojado, roto o dañado gravemente.
• Incremento del consumo de aceite: El aceite puede filtrarse a la cámara de combustión si el retén de válvula tiene fugas, lo que hace que los niveles de aceite bajen más rápido de lo normal.
• Demasiado humo: El aceite que sobra puede estar acumulándose en la cubierta delantera de la culata y puede durar más tiempo de lo normal quemándose cuando se pisa el acelerador una vez que se ha deslizado por inercia. Cuando se conduce cuesta abajo, puede notarse mucho humo saliendo del tubo de escape.

Retenes Clásicos y de PTFE

El propósito de los retenes es proporcionar un sellado entre el cigüeñal en rotación y el exterior. Los retenes clásicos constan de una carcasa metálica que porta el labio de sellado dinámico y también proporciona la función de sellado estático.

El labio de sellado de los retenes, por lo general, está fabricado de material elastómero, y está en contacto con la superficie del eje de rotación. Aquí, el labio es presionado a la superficie del eje por medio de un anillo de resorte. Como resultado del movimiento rotatorio, se presenta una separación de sellado de aprox. 1 μm en el borde del labio.

El material del futuro para anillos retén es el politetrafluoroetileno - o simplemente PTFE. Las ventajas decisivas presentadas por los retenes de PTFE son: un bajo rozamiento y un consumo mínimo de energía. Estos retenes se pueden utilizar sin problemas también con operación en seco o con lubricación insuficiente.

Las excelentes propiedades térmicas del material, con un rango de operación de -130 ° C a +200 ° C, son sin igual.

Diseño y Construcción de Retenes Integrados

• La carcasa exterior está hecha de acero inoxidable.
• Un anillo de fluorelastómero se encarga de una obturación estática óptima.
• El diámetro interno está exactamente centrado respecto al externo.
• El labio mismo consta de PTFE altamente resistente al desgaste y de muy bajo rozamiento.
• Un labio de protección contra el polvo adicional (labio de goma o de fieltro) sirve de barrera efectiva contra la suciedad

Los retenes de aceite integrados reducen los tiempos de producción en la fabricación de motores en serie. Ya que sólo se monta una pieza, se reduce el tiempo de montaje y las posibles faltas de estanqueidad en aproximadamente un tercio.

Los retenes de PTFE van equipados con una camisa de plástico para proteger el labio de sellado; esta camisa puede utilizarse como ayuda en el montaje. Tanto el labio de PTFE como la superficie del cigüeñal deben de estar totalmente secas. El eje no debe mostrar chaflanes con bordes afilados.

La más frecuente causa de fallos es el daño al labio de sellado PTFE causado durante el montaje. Si el labio se monta sin la camisa o sin una herramienta especial, y el retén se desplaza, no se podrá lograr un sellado seguro.

Juntas para Ejes Rotatorios: ¿Cómo Funcionan?

Los retenes para ejes rotativos, también llamados retenes de aceite o simplemente retenes para ejes, se utilizan para cerrar y sellar el espacio entre los componentes estacionarios y los rotativos. Evitan las fugas de aceite y se aseguran de que no pasen contaminantes por la holgura. Existen diferentes tipos de retenes para una amplia gama de aplicaciones.

Diseño de la Junta del Eje

El diseño básico de un cierre de eje consta de dos partes: un anillo metálico en el interior que proporciona estabilidad y resistencia y la segunda, un labio de sellado, que crea un sello contra el eje. Según la aplicación, el revestimiento exterior puede ser de goma o de metal. El área en contacto con el eje se mantiene lo más pequeña posible y en la mayoría de los casos se forma en forma de V. Esta forma de V es especialmente eficaz para reducir el calor generado por el sello al reducir el cizallamiento del lubricante y el contacto con las asperezas.

La forma de V se sujeta con un resorte de liga que aplica un sello radial contra el eje. Opcionalmente, se puede añadir un labio antipolvo para proteger el borde de sellado bloqueando cualquier suciedad o polvo del exterior.

Diseño de junta de eje

Tipos de Juntas de Eje

Las juntas de eje se fabrican según la DIN 3760. El exterior del cierre del eje puede ser de goma o de metal. Lo más habitual es utilizar una junta de eje de goma. Su ventaja es que no se oxidan, pueden sellar mucho mejor una carcasa ligeramente dañada y, cuando funcionan a altas temperaturas, el caucho se expande rápidamente asegurando un ajuste hermético.

Un retén metálico suele ser más rentable. Sin embargo, hay que tener cuidado de que la junta, la carcasa y el eje tengan propiedades de dilatación térmica similares. Una expansión térmica diferencial excesiva puede ser la causa de las fugas cuando el sistema experimenta cambios de temperatura.

Existen tres tipos básicos de retenes con diferentes formas de construcción: A, B y C. Si el retén contiene un labio antipolvo, se añade una S. Si sella desde ambas direcciones para dos fluidos diferentes, se añade una "D". Una "O" en el tipo significa que no hay resorte de liga.

• Tipo A/AS: Está hecho principalmente de caucho, lo que garantiza que no se produzcan fugas cuando las temperaturas cambian o cuando el orificio de la carcasa tiene un alto grado de rugosidad.
• Tipo B/BS: Tiene un exterior de metal y requiere tolerancias estrechas en el orificio de la carcasa para evitar fugas.
• Tipo C/CS: Similar al tipo B, pero con una tapa de refuerzo adicional para condiciones de funcionamiento duras.
• Tipo AD/BD: Tienen dos bordes de sellado, lo que permite separar dos fluidos entre sí.
• Tipo AO/BO: Diseñados sin el resorte radial que sujeta el borde del sello en el eje.

Materiales Comunes

• NBR: Resistente al aceite lubricante, al aceite hidráulico y al agua, adecuado para temperaturas entre -30°C y 100°C.
• FKM: Ideal para aplicaciones con altas temperaturas, resistente a ácidos y disolventes, adecuado para temperaturas entre -20 y 200°C.

Factores que Afectan la Durabilidad

Si nos centramos en el retén del cigüeñal hay otro factor que es la temperatura externa. Si está muy por debajo puede provocar grietas en el caucho y hacer que este se vuelva quebradizo.

Otros factores que pueden dañar los retenes incluyen:

• Giros a gran velocidad.
• Lubricación insuficiente.
• Ubicación imprecisa o excesiva presión del retén.
• Instalación incorrecta.
• Efecto de otros componentes químicos.

Retenedores Anaeróbicos (Fijadores de Tornillos)

Cuando en el sector de la mecánica se habla de retenedores, inmediatamente se piensa en los fijadores de tornillos (como LOCTITE 270), que es lo que más se utiliza en el taller. Este tipo de retenedores son fijadores especiales y es posible encontrarlos en varias tipologías diferentes.

A diferencia de los métodos de ensamblado tradicionales, estos retenedores permiten una transmisión de carga mayor y, además, una distribución uniforme de la tensión. Esto es así gracias a que los retenedores se distribuyen uniformemente en la unión, permitiendo el contacto total entre las superficies a unir y rellenando las posibles holguras.

Por otro lado, su empleo en reparaciones de montajes cilíndricos evita la inversión en piezas de recambio y los elevados costes de mecanizados y producción. Otra característica de este tipo de retenedores es que tienen una alta capacidad térmica.

Aplicación de Retenedores Anaeróbicos

Si se van a usar retenedores, es muy importante desengrasar, limpiar y secar la zona en la que se va a actuar para conseguir la mayor eficacia del producto y lograr un sellado perfecto. Los retenedores son productos que empiezan a curar de forma rápida en ausencia de oxígeno entre las superficies metálicas a fijar y sellar. Por ello, es muy importante realizar el montaje en el plazo de tiempo más breve posible.

Ejemplos de Retenedores LOCTITE

• LOCTITE 603: Retenedor de alta resistencia idóneo para ser utilizado en uniones cilíndricas ajustadas, como es el caso del montaje de rodamientos de un coche y casquillos.
• LOCTITE 648: Retenedor capaz de rellenar pequeñas holguras (hasta 0,25 mm) adecuado para uniones permanentes que exijan una alta resistencia mecánica y térmica (hasta 180 ºC). Ideal para uniones que deban resistir impactos, torsiones, vibraciones, etc.
• LOCTITE 6300: Producto equivalente a LOCTITE 648, sin embargo, es la mejor alternativa en cuanto a seguridad e higiene para el mecánico.
• LOCTITE 660: Producto de resistencia media específico para la retención de piezas desgastadas y que presentan grandes holguras (hasta 0,5 mm).

Componentes del Árbol de Transmisión

El árbol de transmisión es un componente que está diseñado para soportar el máximo de revoluciones sin sufrir ningún tipo de deformación.

• Junta elástica (flector de transmisión): Discos de goma situados en los extremos del árbol de transmisión.
• Junta Cardán: Permite la transmisión de giro entre dos ejes no alineados.
• Cojinete de apoyo intermedio: Se instala cuando el árbol de transmisión excede de una longitud determinada para evitar desequilibrios.

LOCTITE 270 es un fijador para montajes que requieren de alta resistencia, permitiendo la unión de todo tipo de metales, incluso superficies aceitadas. Este retenedor de alta resistencia rellena holguras en las zonas de unión, sella estas uniones y evita el desgaste por movimientos y vibraciones.

Los retenedores anaeróbicos son una alternativa a los métodos de ensamblaje mecánicos tradicionales. Estos productos han evolucionado notablemente hasta el punto de ofrecer unas prestaciones muy superiores a los anclajes mecánicos.

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