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La Rectificación de Motores de Combustión Interna
por Richard Widman

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Este artículo explora las causas de reparaciones de motores, la determinación del trabajo necesario para repararlo correctamente, los mitos y las precauciones a considerar cuando los síntomas tradicionales indican la necesidad de una reparación
Este es el Boletín #30 de nuestro programa de Boletines Informativos mensuales. Todos los boletines están disponibles en formato Acrobat pdf en www.widman.biz

Cada semana recibo preguntas sobre el consumo anormal de aceite en el motor, la probable necesidad de reparar el motor y consultas sobre diferentes aspectos de ésta reparación.

Esta semana me consultaron sobre cuatro autos que habían sido reparados y continúan gastando aceite. El mecánico empírico que había hecho las reparaciones les decía que el problema es el aceite, argumentando que el aceite que estaban utilizando era muy delgado y que se debería usar un aceite común y monogrado para reducir el consumo. Para los que conocemos la ingeniería, la física, o simplemente las composiciones de aceites, era obvio que esto es solo un mito o una excusa de parte del mecánico que no entiende. Para nosotros era el punto de comenzar la determinación de la causa raíz del problema.

Información Básica:
Para poder analizar el problema, es necesario cubrir los puntos básicos de la reparación. También revisaremos los procedimientos a seguir para determinar las reparaciones necesarias. Este no es un procedimiento completo para rectificaciones de motores, sino una guía de ciertos cuidados necesarios y observaciones para que el usuario no sea engañado.

Tradicionalmente los mecánicos recomiendan una reparación total del motor basado en los años de servicio, los kilómetros recorridos, la quema de aceite o la falta de fuerza. Esto puede ser bueno para sus bolsillos, pero no es una manera técnica de determinar la necesidad de una reparación. Ni la edad ni los kilómetros indicarán la necesidad de reparar el motor. Solamente se sospecha la posibilidad cuando hay un exceso de merma con un buen aceite, humo azul, etc. Conocemos muchas camionetas que pasan de 500,000 km sin reparar, mientras otras necesitan reparaciones a los 50,000 kilómetros. Algunas a los dos años, mientras tengo un Toyota Land Cruiser de 30 años y un BMW de 17 años que no tienen ninguna razón de rectificar. También conocemos una Camioneta Toyota que tenia que ser rectificada a los 2,000 kilómetros porque un mecánico revisó el filtro de aire y dejó la arandela dentro del portafiltros, donde fue chupado al motor al encenderlo. Todo depende de su mantenimiento y la calidad del aceite que utiliza.

Cuando el aceite en el motor baja de nivel, hay que buscar la causa real, tomando en cuenta que solo requiere la pérdida de una gota de aceite cada 100 metros para perder un litro en 1500 kilómetros. Las causas son varias:

1. Muchas veces la merma es por la volatilidad del aceite. Hay aceites nacionales e importados con 25% a 30% de compuestos aromáticos, esperando el momento de evaporar. También hay aceites importados con aceite básico API grupo II, sintetizados o sintéticos tradicionales con menos del 1% de compuestos aromáticos.
2. Tenemos que revisar los procedimientos de medición del aceite. Algunos motores requieren 30 minutos para que todo el aceite baje al cárter para medirlo correctamente. Si lo llenamos antes de esto, el motor tendrá que botar el exceso por salpicado a los pistones y la cámara de combustión, además de mayor contacto a los retenes. También hará mucha espuma, causando desgaste por cavitación bajo presiones. Conozco un auto que botaba humo después de cada cambio. ¿Cual es el problema? Su factura y cartón de cambio indicaba 5 litros, mientras la capacidad del cárter más el filtro es de 4.5 litros.
3. Hay que considerar cuando y como empezó la merma. Una Toyota 4Runner que monitoreamos empezó a registrar lleno en la mañana, cuando había drenado toda la noche, pero con una falta de aceite cuando solo tuve una hora o menos para drenar. Un cambio de filtro solucionó el problema. Hay muchos filtros de aceite en el mercado que no retienen el aceite por su válvula, dejando que este se vacíe en la noche.
4. Hay que ver que el aceite no esté saliendo por los retenes y las empaquetaduras. Vi un motor que querían rectificar cuando en realidad el aceite salía por la empaquetadura de culata.
5. Hay que revisar la válvula PCV, cuyo trabajo es recircular los gases generados en el cárter y pasarlos de nuevo por el motor. Si está defectuosa o falta el protector o filtro que evita la entrada de aceite líquido a la válvula, se aumentará el consumo.
6. Una de las áreas menos consideradas es el múltiple de entrada de mezcla a los cilindros. En muchos casos se tuerce con el calor o se suelta por falta de ajuste correcta de los pernos, dejando cruzar aceite y agua.
7. 
   El área de las válvulas de entrada trabaja en vacío, el único atajo es el retén de válvulas. Estos retenes o sellos normalmente trabajan bien en motores nuevos, pero una vez que se aumenta el desgaste de la varilla, el retén, la guía u otra pieza, ya no pueden compensar por la succión, chupando aceite al motor. También se resecan por el uso de aceites baratos que no tienen los aditivos correctos para mantenerlos limpios y flexibles. En muchos casos se recomienda reemplazar los sellos originales con el nuevo diseño de sellos “positivos”.
8. Si se entupen los drenajes de la culata, los resortes de válvulas pueden quedar sumergidos en aceite, causando un exceso de consumo de aceite. Para evitar esto es necesario utilizar un buen aceite que evita la formación de lodos.
9. Algunos motores tienen barras de válvulas huecas, que lubrican sus contactos por el aceite que pasa. Cada milímetro de desgaste causa 3 veces el flujo de aceite, hasta el punto que ya no puede drenar correctamente y se encuentra en el lugar de ser succionado al motor.
10. Hay que considerar la viscosidad del aceite y el tamaño de pistón. Si el aceite es muy viscoso para la diferencia entre el diámetro de la falda del pistón y el cilindro, el pistón pasará por encima del aceite, sin cortarlo, dejando que sea arrastrado al cilindro para quemarlo. Esta es una de las razones para que un buen SAE 15W-40 tenga menos consumo que un SAE 40 o SAE 50. (Nota: Reconocemos que este concepto es nuevo en el país y para muchos mecánicos será difícil de aceptar.)
11. El alineamiento de la biela en el pistón puede ser responsable para un consumo excesivo. Si no está exactamente perpendicular al pasador del pistón, los anillos rotarán por el pistón, aumentando el consumo de aceite. También cambiará el ángulo de contacto con los cojinetes, causando un aumento en lubricación por salpicado, aumentando el consumo.
12. El carbón en las ranuras de los pistones evita el drenaje del aceite al cárter, causando un exceso de aceite al pasar por el anillo de control de aceite, quemándose. También evita el libre movimiento de los anillos para sellar contra el pistón y las paredes del cilindro.
    
13. Daños de piezas: A veces un mecánico se descuida al armar un motor o hacer otra reparación. Aquí podemos ver el daño hecho a la empaquetadura de culata al colocar la culata.
14. Un motor con un exceso de movimiento transversal del cigüeñal tendrá mayor consumo de aceite por el movimiento lateral de los pistones en sus cilindros. Por eso las arandelas de empuje en este caso son críticas.
15. Hay que revisar el agua del radiador. Si existe un problema de la empaquetadura de culata, frecuentemente se encontrará aceite o una sustancia aceitosa en el agua, ya que el motor típicamente trabaja con el aceite entre 40 psi y 60 psi en funcionamiento y 0 psi cuando se apaga, mientras el sistema de refrigeración trabaja a 15 psi en caliente, aunque se apague el motor.

• Asegurar que el motor está a la temperatura operacional (>80°C) y que la batería este en buen estado.
• Limpiar el área alrededor de las bujías con aire comprimido para evitar la entrada de tierra.
• Sacar todas las bujías del motor.
• Bloquear la entrada de combustible totalmente abierta.
• Desconectar la bomba de gasolina para evitar fuego.
• Enroscar el medidor de compresión en el primer cilindro.
• Arrancar el motor, manteniendo un mínimo de 7 ciclos de compresión, anotando la lectura más alta del medidor.
• La compresión debería subir rápidamente. Si sube lentamente, ganando compresión gradualmente, es probable que necesite nuevos anillos (vea más adelante para comprobar).
• Si se mantiene baja, es probable que tenga un problema de válvulas, culata, empaquetadura de culata o depósitos en las válvulas.
• Repetir eso para todos los demás cilindros y comparar los resultados con las especificaciones del fabricante.
• Si la compresión es baja, adiciona una cucharilla (unos tres tiros de una aceitera manual) a cada cilindro y reconecta el medidor para repetir la prueba.
• Si la compresión sube, definitivamente hace falta cambiar anillos.
• Si no sube mucho, el problema está en las válvulas, sus guías, depósitos que evitan el sellado, la culata o su empaquetadura.
• Si dos cilindros adyacentes tienen baja compresión, es muy posible que haya una fuga entre los dos, sea por la empaquetadura o culata. Revisar en el aceite trazos de agua y en el agua trazos de aceite.
• Si un cilindro tiene 20% menos que los otros, y el motor anda un poco desigual, puede ser un desgaste de leva de escape en el árbol de levas.
• Si la compresión es muy alta, probablemente hay muchos depósitos de carbón en el pistón o la culata. Para resolver esto, solamente hay que remover la culata y limpiarla. A veces se puede eliminar éste carbón con un aditivo como Chevron® Techron® en motores a gasolina o American® Diesel Power® en motores a diesel.
• Si la compresión es muy baja o hay mucha variación entre cilindros, se debe hacer la prueba de pérdida, donde se aumenta presión en cada cilindro con una bomba de aire para observar por donde escapa.

1. Por la cantidad de tierra que entra a los motores, por el hábito se soplar filtros de aire y la calidad de aceite utilizado en las empresas que compran por precio, hay que revisar el eje de levas. El árbol de levas típicamente aplica hasta 20,000 psi de presión para abrir las válvulas. Si existe polvo, éste trabaja como lija. Si el aceite no mantiene su cuerpo (viscosidad), no puede proteger contra el desgaste. Los aceites más comprados en el país sufren de cizallamiento en altas presiones y las temperaturas típicas en el árbol de levas, bajando a niveles entre 2.9 cP y 3.5 cP. Los mejores aceites, fabricados con aceite API grupo II o sintetizados, como American Supreme SAE 15W-40 mantienen su viscosidad sobre 4.2 cP. El desgaste en el árbol de levas cambia el momento de entrada de combustible y salida de gases además de la cantidad permitida.
2. Por el calentamiento que sufren muchos motores al no utilizar el refrigerante recomendado, por no cambiar las mangueras cuando están secas, o reemplazar mangueras con otras que colapsen en succión, realizar trabajos hechos sin torquímetro o pernos sin ajustados en el orden correcto para ese motor, muchas veces encontramos culatas torcidas. El hábito de algunos mecánicos de compensar por esto con la adición de una empaquetadura de mayor grosor cambia la compresión y la transferencia de calor, causando mayores problemas. En la mayoría de los casos la maestranza puede cepillar la culata. Todo debería ser hecho con toda precisión y a medida.
3. El cigüeñal debería ser revisado, no solamente para determinar el desgaste o preparar los nuevos cojinetes, sino para verificar que no haya sido doblado. Un milímetro de variación causará serios daños y desgastes prematuros cuando está girando a 3000 rpm.

Recomendaciones
El taller que se deba elegir para examinar o reparar un motor no es una consideración de precio, sino de calidad. Si escogemos un taller que identifique un problema menor que resulta en menores gastos y tiempo perdido, mejor. Si necesitamos una reparación total y escogemos un taller que rectifique el motor con las condiciones y herramientas adecuadas, podemos aprovechar una segunda vida útil del motor.

1. Cuando alguien dice que el motor requiere una reparación, hay que pedir los resultados de la prueba de compresión y comprobar que conoce el procedimiento correcto para hacerla.
2. El taller tiene que ser limpio, con un piso de hormigón. Toda la tierra que llega a las piezas las lijará en los primeros kilómetros de recorrido.
3. Hay que asegurar que se observe las precauciones de limpieza de piezas, no solo del ambiente, sino de todo el material generado por pulido o esmerilado.
4. Tiene que tener el cuidado de marcar todas las piezas para colocarlos en el mismo lugar.
5. Hay que ver que tenga las herramientas necesarias, incluyendo el torquímetro, el calibrador (que puede medir hasta el fondo de los cilindros), el “hone”para esmerilar, el medidor del estirado de los pernos en los cojinetes, los libros de tolerancia y torque, etc.
6. Hay que calificar el nivel de educación del personal, y el grado de supervisión de los técnicos a los mecánicos básicos.
7. Por lo que varían las condiciones de los motores cuando se reparen, se varía el trabajo necesario para repararlos. Cuando un amigo le recomienda un taller por lo que hicieron un buen trabajo para él, no quiere decir que pueden hacer todas las reparaciones necesarias. Siempre hay que ver que tenga el equipo necesario.
8. Una vez abierto el motor, hay que verificar y reemplazar todas las piezas que están fatigadas o gastadas para evitar otra reparación por culpa de ellas.
9. Si cotizan pernos por tamaño sin especificar el grado SAE, tendrán problemas con la reparación.
10. Una vez reparado, hay que hacer el primer cambio de aceite entre los 50 a 100 horas u 800 a 1000 kilómetros para eliminar los residuos de metales del asentado.
11. Es normal que gaste un poco de aceite al asentarse. Si continua gastando aceite después de 5000 kilómetros, la reparación no fue hecho correctamente. Revisa las listas de posibles causas aquí.

1. Mantenimiento y contaminación, y
2. Lubricación (estos temas han sido tocados ampliamente en anteriores boletines).