Después de desmontar 30 motores de cargador 6BTAA5.9-C205, finalmente he descubierto cómo "camina" el pistón.

Recientemente, ayudé a una tienda de reparación a solucionar un problema: estaban reemplazando el juego de cuatro piezas en un cargador equipado con un motor 6BTAA5.9-C205. Después de la instalación y una prueba de funcionamiento, inmediatamente empezaron a percibir golpes en el cilindro. Al inspeccionar, descubrieron que las bielas se habían instalado al revés dos veces, lo que hizo que el pistón "caminara torcido" dentro del cilindro. En menos de media hora, había hecho una profunda ranura en la pared del cilindro.

Mucha gente piensa que el pistón se mueve de forma estable hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro como un ascensor, pero están equivocados. El pistón de este 6BTAA5.9-C205 no se mueve en una línea vertical perfectamente recta en absoluto.

Sus "compañeros de camino" son la biela y el cigüeñal. La biela no está alineada verticalmente con el centro del cilindro. Cuando el cigüeñal gira, la biela se balancea hacia la izquierda y hacia la derecha, y la trayectoria del pistón es una línea ondulada con un ligero movimiento de "rozamiento lateral". Anteriormente medí la falda del pistón con un indicador dial. Cuando alcanza la mitad de su carrera, la falda se desvía aproximadamente 0,1 mm en la dirección del balanceo de la biela. Esta es una característica de diseño intencional del fabricante, no un error de montaje. Este motor tiene 205 caballos de fuerza, docenas más que un 6BT regular. La falda del pistón tiene una forma elíptica especial, no un círculo perfecto, para garantizar que se mantenga firmemente contra la pared del cilindro durante la carrera, evitando un sonido de golpeo.

Fase de admisión: Lentamente "aspirando" aire

Muchas personas no saben que el pistón no se hunde inmediatamente hacia abajo al arrancar. Al principio de la fase de admisión, el primer tercio de su carrera desde el punto muerto superior es en realidad bastante lento: la válvula de admisión acaba de abrirse y necesita suficiente tiempo para que entre el aire fresco, evitando que se cree un vacío en el cilindro de inmediato.

Fase de compresión: Cada vez más "luchando" a medida que sube

Durante la fase de compresión, el pistón se mueve hacia arriba, primero más rápido y luego más lento. En la primera mitad de la carrera, se mueve suavemente con mínima resistencia; la presión del aire en el cilindro es solo de uno o dos kilos. Cuando llega a aproximadamente una quinta parte de su carrera antes del punto muerto superior, se puede sentir claramente el aumento de fuerza incluso girando el cigüeñal con una llave: en este momento, el aire en el cilindro se comprime, lo que hace que la temperatura aumente a quinientos o seiscientos grados Celsius y la presión llegue a casi 4 MPa. El pistón es esencialmente empujado hacia arriba contra un gran resorte.

Power Stroke: "Exploded" Out, with a "Swing" in the Middle

Esta es la etapa más interesante. Mucha gente piensa que una vez que el combustible diesel se quema, el pistón se empuja hacia abajo a una velocidad constante, pero no es así. El combustible diesel se enciende justo antes de que el pistón alcance el punto muerto superior, lo que hace que la presión aumente instantáneamente a más de 12 MPa. Es como si el pistón fuera golpeado repentinamente en la cabeza. No se hunde inmediatamente hacia abajo; "se balancea" en su lugar durante una rotación del cigüeñal de dos o tres grados antes de finalmente hundirse hacia abajo con suficiente presión.

Examiné el funcionamiento del cilindro con un endoscopio. El primer tercio del recorrido del pistón fue ridículamente rápido, tensando la biela. A mitad del recorrido, debido a que el ángulo de la biela era máximo, el pistón se "balancearía" ligeramente hacia un lado, y es por eso que la falda del pistón es elíptica, para absorber este balanceo y evitar los golpes. Cerca del punto muerto inferior, se detiene repentinamente, evitando un golpe repentino y fuerte en el fondo.

Tiempo de escape: Lentamente "expulsando el gas de escape"

Después del tiempo de potencia, el pistón se mueve hacia arriba para expulsar los gases de escape, y su velocidad vuelve a su patrón anterior de rápido a lento. La primera mitad se precipita hacia arriba, expulsando la mayor parte del gas de escape, luego se desacelera cerca del punto muerto superior, lo que permite tiempo para un final "humedecido" para limpiar cualquier gas de escape restante del cilindro.

90% de las personas no saben: Los pistones tienen dos "trucos ocultos"

El primero es "ligera rotación". Cuando el pistón está trabajando en el cilindro, no está completamente inmóvil; gira lentamente en círculos pequeños en la dirección de la rotación del cigüeñal. Esto no es un mal funcionamiento; es porque el fabricante intencionalmente desvía el pasador del pistón, lo que le permite girar lentamente bajo tensión, distribuyendo el desgaste uniformemente por la falda del pistón y evitando que se frote en un solo lugar.

El segundo punto es "permitir la dilatación y contracción térmica". Cuando el motor está frío, una regla de espesor mostrará un juego de aproximadamente 0,15 milímetros entre el pistón y la pared del cilindro. Una vez que el motor se calienta, el pistón se expande hacia afuera debido a la alta temperatura en la parte superior, reduciendo el juego de la falda a solo 0,08 milímetros. Muchos aprendices no consideran este juego al montar los motores, ajustándolo demasiado apretado. El motor funciona bien cuando está frío, pero una vez caliente, el pistón se atasca en el cilindro, causando rayaduras en el cilindro en menos de media hora.