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Los casquillos de cojinete principal de motores diésel marinos son componentes deslizantes de precisión que sostienen el cigüeñal dentro del bloque del motor. Ubicadas en los muñones del cojinete principal del cárter, estas carcasas semicirculares forman una superficie de cojinete cilíndrica que permite que el cigüeñal gire bajo cargas radiales generadas por la combustión del pistón. Cada posición de cojinete principal consta de una carcasa superior y una carcasa inferior, montadas juntas dentro de la tapa del cojinete y la carcasa.
Las funciones principales de los semicojinetes principales incluyen soportar el peso del cigüeñal y las fuerzas de combustión, mantener la alineación correcta del eje, reducir la fricción mediante lubricación hidrodinámica y alejar el calor del muñón del cigüeñal. Estos componentes son fundamentales para la confiabilidad del motor, ya que una falla en los cojinetes puede provocar daños catastróficos en el motor y pérdida de propulsión en el mar. Los cojinetes principales están sujetos a reemplazo durante revisiones importantes del motor y siempre que se realiza un rectificado del cigüeñal.
Los cojinetes principales marinos de servicio pesado suelen utilizar una construcción trimetálica. El respaldo de acero proporciona rigidez estructural y garantiza un asiento adecuado en la carcasa del motor. Unida al acero hay una capa intermedia de aleación de cobre y plomo, de aproximadamente 0,3 mm de espesor, que proporciona resistencia a la fatiga y capacidad de carga. La capa superior consta de una capa de estaño y plomo, de aproximadamente 0,02 mm a 0,03 mm de espesor, que proporciona adaptabilidad, incrustabilidad y propiedades antiagarrotamiento. Esta estructura trimetálica es adecuada para motores diésel marinos de dos y cuatro tiempos de alta carga que funcionan en condiciones pesadas continuas.
Para aplicaciones de carga media, se encuentran disponibles casquillos de cojinete bimetálicos con un revestimiento de aleación de aluminio y estaño adherido directamente a la parte posterior de acero. La capa de aluminio y estaño, que normalmente contiene entre un 6 y un 20 por ciento de estaño, proporciona capacidad de carga y resistencia al desgaste sin requerir una superposición separada. Esta construcción se utiliza comúnmente en motores auxiliares y unidades de propulsión más pequeñas donde las condiciones de carga son menos severas.
Parámetro |
Rango de especificaciones |
Tolerancia del espesor de pared |
±0,005 mm a ±0,008 mm |
Rango de diámetro interior |
80 mm a 980 mm (varía según el modelo de motor) |
Rango de espesor de pared |
2,5 mm a 8 mm (varía según el modelo de motor) |
Rugosidad de la superficie (superficie de apoyo) |
Ra 0,4 µm a Ra 0,8 µm |
Extensión de medio cuerpo |
0,5 mm a 1,5 mm por encima de la mitad de la circunferencia |
Ancho de la ranura de aceite |
Varía según la especificación del motor. |
El espesor de la pared se mide en múltiples puntos alrededor de la circunferencia del rodamiento utilizando calibres calibrados durante el proceso de fabricación. Cada casquillo está marcado con su grado de tamaño para facilitar la coincidencia correcta con las dimensiones del muñón del cigüeñal.
La capa intermedia de cobre y plomo en los cojinetes trimetálicos proporciona resistencia a la falla por fatiga causada por la carga cíclica de la presión de combustión. Cada golpe de potencia aplica una carga de impacto a la superficie del rodamiento y, durante miles de horas de funcionamiento, estas cargas repetidas pueden provocar grietas por fatiga en el material del revestimiento. La composición y el espesor de la aleación se especifican de acuerdo con los requisitos de presión máxima del cilindro de cada modelo de motor.
La suave capa de estaño permite que la superficie del cojinete se ajuste a desalineaciones menores en el muñón del cigüeñal y el orificio de la carcasa. Esta adaptabilidad ayuda a distribuir la carga uniformemente sobre la superficie del rodamiento. La capa superpuesta también atrapa pequeñas partículas abrasivas que pueden circular en el aceite lubricante, evitando que marquen la superficie del muñón del cigüeñal. Esta característica de integrabilidad es particularmente importante durante el período de rodaje inicial después de la revisión del motor.
Los materiales de los cojinetes se seleccionan por sus propiedades de conductividad térmica, que permiten que el calor por fricción se transfiera desde la superficie del cojinete a través del acero hasta el bloque del motor y el sistema de refrigeración. La disipación de calor efectiva previene el sobrecalentamiento localizado que podría causar desgaste o atascamiento de los rodamientos, especialmente durante una operación sostenida de carga alta.
MOTOR PRINCIPAL |
HOMBRE B&N |
S26MC,L/S35MC,L/S42MC,L/S50MC,L/S60MC,L/S70MC,L/S80MC,L/S90MC,S46MC-C,S50MC-C,S60MC-C, S70MC-C,S80MC-C,S90MC-C,K90MC-C,K98MC-C,K/L45GF(CA),55GF(CA),67GF(CA),80GF(CA),90GF(CA) |
WARTSILA |
6L20,9L20,8L32,R22,R32,L20,L32 |
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PIELSTICK |
PC2-2,PC2-5,PC2-5L,PC2-5V,PC2-6,PA4,PA5,PA6 |
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HANSHIN |
EL30-44,ELS-35,44,LH-28G,LU24-54,LUN28AR(G),LUS24-58,LF46-58 |
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NIIGATA |
16HS,16X,18CX,19HX,20AX,25BX,25CX,26AFTE,26KGHS,28AFTE,28BX,28KGHS,31EZ,31X,32CLX,34AFTE |
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SULZER |
RTA38,RTA48,RTA52,RTA58,RTA62,RTA68,RTA72,RTA76,RTA84,RL(A/B)56,RL(A/B)66,RL(A/B)76, RL(A/B)90,RND68,RND76 |
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AKASAKA |
A31,A34,A38,A41,A45,AH25,AH27,AH28,AH30,AH38,AH40,K28,K31,DM28FD,DM38FD,DM40FD,DM51SS |
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MITSUBISHI |
UEC33LSE,UEC37LA,UEC45LA,UEC50LS,UEC52LA,UEC52LS,UEC60LS,UET45/75C,UET45/80D, UET52/90D,UET52/105H |
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MOTOR AUXILIAR |
MITSUBISHI |
S6A,S6B,S6R,S6N,S16N,S16R,S12R,SA2 |
HOMBRE B&N |
16/24,20/27,21/31,23/30,25/33,28/32,32/40,48/60,58/64 |
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YAMAR |
HAL,KL,KDL,KFL,RAL,MAL,S165,S185,M200,M220,T220,T240,T260,Z280,N165,N18,N21,N165,N260,N280, N330,NY16,EY18,EY22,EY26,4CHL,6CHL |
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DAIHATSU |
DK20,DK26,DK28,DK32,DL16,DL19,DL20,DL22,DL24,DL26,DL28,DL32,DS18,DS19,DS22,DS26,DS28,DS32, DS40,PK14,PK16,PL24,PL26,PS18,PS20,PS22,PS26,PS30 |
Cada lote de producción se somete a múltiples etapas de inspección, incluida la verificación de unión ultrasónica para garantizar la adhesión adecuada entre el material del revestimiento y el respaldo de acero, análisis espectral para confirmar la composición de la aleación y medición dimensional utilizando equipos de medición de coordenadas. Los rodamientos suministrados para adquisición comercial pueden recibir certificados de aprobación de tipo CCS e informes de pruebas de materiales individuales previa solicitud.
La especificación correcta está determinada por el modelo del motor, el diámetro del muñón del cigüeñal y la calificación de subdimensión requerida. Los fabricantes de motores especifican espesores de cojinetes estándar y de tamaño inferior para que coincidan con las diferentes dimensiones de rectificado del cigüeñal. Deberá proporcionar el tipo de motor, el número de modelo y la medida actual del muñón del cigüeñal para identificar el grado de rodamiento adecuado. Nuestro equipo técnico puede comparar estos detalles con las especificaciones del fabricante.
El espacio libre recomendado varía según el modelo de motor y lo especifica el fabricante del motor. Como pauta general, las holguras de los cojinetes principales suelen oscilar entre el 0,1 por ciento y el 0,15 por ciento del diámetro del muñón para motores de dos tiempos de gran diámetro. El valor exacto se indica en el manual de servicio del motor y debe verificarse durante el ensamblaje utilizando plastigage o medición con indicador de cuadrante.
Los cojinetes principales se reemplazan de forma rutinaria durante las revisiones importantes del motor, generalmente entre 12 000 y 24 000 horas de funcionamiento, según el tipo de motor y las condiciones de funcionamiento. También deben reemplazarse siempre que sea necesario rectificar los muñones del cigüeñal debido a desgaste o daño, y siempre que la inspección de los rodamientos revele rayaduras, picaduras, grietas por fatiga o desplazamiento del revestimiento. Los análisis de aceite de rutina también pueden indicar desgaste de los rodamientos debido a un contenido elevado de partículas metálicas.
El suministro estándar incluye informes de pruebas de materiales y registros de inspección dimensional. Para embarcaciones que requieren documentación de clase, se pueden proporcionar certificados de aprobación de tipo CCS para los modelos aplicables. Para otras sociedades de clasificación, como DNV, LR o ABS, se puede organizar una inspección por parte de un tercero en el momento de realizar el pedido para cumplir con los requisitos específicos de clase de embarcación.
