Bloques LS, tapas principales y cojinetes

Jul 17, 2023

Cuando hable sobre la holgura de los cojinetes, encontrará que la fórmula cambiará de un fabricante a otro. También se deben tener en cuenta las variaciones en el uso del motor, la plataforma específica, los aceites y sistemas de lubricación preferidos y las temperaturas ambientales y de operación. Analizaremos la teoría básica de la red LS, los cojinetes y los factores relacionados.

Cuando se analizan los conceptos básicos de los orificios principales, los muchos factores importantes son la alineación del orificio principal, el orificio perfectamente redondo, la tensión de la tapa principal y la consistencia del tamaño del orificio principal. Dado que todos los orificios principales se pulen con un solo cabezal de pulido y varias piedras, se crea una línea perfecta de orificios que no permite ningún desplazamiento, lo que resuelve los problemas de desalineación del orificio principal siempre que los orificios principales se hayan centrado antes del proceso de pulido. El tamaño o la redondez pueden ser un problema si se utiliza un solo cabezal de bruñido, ya que el material se eliminará a una velocidad diferente de un orificio a otro. Esto se resuelve con muchas técnicas diferentes. Esto es algo que tendría que estar en un artículo por sí solo debido a la naturaleza técnica de los procesos.

La tensión en el registro de la tapa principal es otro factor importante que contribuye a la repetibilidad de la redondez/rectitud del orificio principal. Los bloques GM LS, con la excepción de unos pocos, se basan únicamente en la presión de registro para la repetibilidad con respecto a la posición de la tapa. Si el registro está suelto, lo que crea una pérdida de tensión cuando se retira la tapa y se instala para el ensamblaje, puede desalinearse y causar un problema con la redondez y la rectitud de los orificios, así como con la superficie de empuje. Esto es muy común en muchos bloques de aluminio y debe solucionarse agregando pasadores o pasadores principales.

La espiga o el pasador asegurarán que la ubicación de la tapa principal sea uniforme. Esto asegurará que los orificios principales permanezcan iguales en el bloque durante el proceso de construcción. Esto también permitirá que la tapa principal permanezca en su ubicación correcta si el bloque comienza a deformarse o si los sujetadores principales no pueden mantener la tapa correctamente asentada bajo mucha tensión.

Una vez que se asegura que los orificios sean correctos, la siguiente área de importancia es el rodamiento. Cada fabricante y bloque tendrá una variación en la ubicación de los orificios de suministro de aceite, así como la excentricidad del rodamiento en la superficie interior donde se suministra aceite para soportar el cigüeñal. Con diferentes fabricantes de bloques y cojinetes, es importante asegurarse de que los cojinetes seleccionados utilicen la misma ubicación para la fuente de suministro de aceite.

Al observar la excentricidad de los cojinetes, encontrará que los diferentes aceites, la temperatura de funcionamiento, las rpm, el diseño del sistema de aceite, el nivel de potencia y el tipo de uso jugarán un papel en la necesidad cambiante de excentricidad. El concepto es crear una cuña de aceite en la línea de partición de la tapa principal y el bloque. La posición de las 6/12 en punto del cojinete medirá más apretada que la posición de las 3/9 en punto, creando el espacio para la cuña de aceite que se necesita para proteger adecuadamente el cigüeñal y los cojinetes. Una vez más, esto cambiará según el uso, pero la variación general será de cuatro números, lo que significa que podría ver un crecimiento en el diámetro interior en la línea de partición de 0,0001˝-0,0005˝.

También entrarán en juego diferentes rodamientos y sus usos. Al seleccionar rodamientos, es importante hablar con el fabricante específico sobre su uso previsto y permitirles determinar las necesidades de su aplicación. Verá Bi y Tri-metal, así como opciones de revestimiento y enchapado de la mayoría de los principales fabricantes. Esta es otra discusión en sí misma y debe discutirse en profundidad con el fabricante o constructor elegido al hacer su selección final.

También hay variaciones en los anchos y las profundidades de los chaflanes de los cojinetes que deberán abordarse. Con las construcciones de cigüeñal estándar, trabajará con un radio hembra, lo que significa que el radio se retrae en el cigüeñal para obtener una superficie de apoyo más amplia y sin posibilidad de estrellar un radio en un borde de cojinete. Los cigüeñales del mercado de accesorios tendrán un radio estándar que sobresale en donde existiría una superficie de cojinete original. Esto crea la necesidad de un cojinete estrecho o achaflanado. El diámetro del radio varía según el fabricante o el nivel del cigüeñal y, por lo general, aumenta con el nivel de potencia previsto. Si se usa la combinación incorrecta, se producirá un contacto metal con metal o una película de aceite reducida y terminará en una falla catastrófica.

El juego longitudinal del cigüeñal o empuje es otra tolerancia que cambia constantemente según la aplicación. En construcciones originales, es común ver una tolerancia de hasta 0,004" y en aplicaciones extremas de hasta 0,012". Los mismos factores generales se aplicarán al lugar donde se establecerá. Un gran factor contribuyente que hemos encontrado es la necesidad de espacio libre adicional en vehículos con tiempo prolongado en un freno de transmisión, especialmente con sumadores de potencia.

Al observar cosas como tiempos de carrete extendidos en construcciones turbo, encontrará la necesidad de espacio adicional para el crecimiento del convertidor de par debido al calor extremo y al aumento de las presiones. La parte trasera del rodamiento es el objetivo principal de la presión. Hemos descubierto que al agregar galeras de suministro de aceite adicionales en la parte trasera del cojinete de empuje, puede controlar el aceite adicional entre el cojinete y el cigüeñal donde se aplica la presión adicional. Esto ayuda a aumentar la vida útil tanto del cojinete como del cigüeñal en estas condiciones extremas.

Recomendamos tomar nota de su juego final inicial en la construcción con fines de seguimiento, lo que permite una verificación rápida si existe una preocupación de presión excesiva en el cigüeñal o daños en los cojinetes mientras el motor está instalado en el vehículo. También es importante considerar los medios de la señal del cigüeñal, ya que los sistemas originales pueden comenzar a funcionar mal si el empuje se vuelve excesivo. Ciertas aplicaciones extremas requerirán un imán volador o un sistema de señal de manivela externo.

También es importante retocar la tensión de la tapa principal, la fijación con alfileres o las clavijas. Si las tapas están sujetas con pasadores, clavijas o si la tensión no es adecuada, es posible que haya una variación de empuje debido a la colocación incorrecta de la tapa principal. Es extremadamente importante asegurarse de que la tapa/la cara de empuje estén en escuadra con la red principal para evitar cualquier problema.

Si ha pasado algún tiempo con el LS, específicamente con los motores de carrera, es probable que haya visto fallas en los cojinetes principales n.° 2/4. Hay varias formas de remediar la preocupación por el desgaste o daño prematuro de los rodamientos. Cuando discutamos el problema y la resolución, supondremos que todas las condiciones mencionadas anteriormente se abordan correctamente y son correctas, lo que significa que estamos buscando un problema fuera del bloque/cojinetes.

Con el diseño del cigüeñal LS original, no se utilizan contrapesos en el centro del cigüeñal. En aplicaciones de mayor potencia y rpm, una oscilación del cigüeñal comenzará con la más extrema vista en el cojinete principal #2/4. En los últimos años, la introducción de cigüeñales con contrapeso central en la plataforma LS ha sido la solución. Sin embargo, esto no siempre es posible ya que muchos cigüeñales del mercado de accesorios no ofrecen la opción de contrapesos centrales. Hay disponibilidad para variaciones menores en la holgura de los cojinetes en la tubería principal n.° 2/4 para permitir espacio adicional debajo de la flexión del cigüeñal. Esta no es una solución para el problema fundamental, sino una forma de trabajar con un diseño común.

Si echamos un vistazo justo fuera de la red eléctrica, también hay un problema en los motores con ventiladores grandes o supercargadores. Cuando se aplica una mayor tensión de torsión a la boca del cigüeñal, permite que la tubería principal n. ° 1 sufra daños si no se aborda. Esto se puede resolver con algunas opciones de rodamientos externos que estabilizan el morro del cigüeñal y reducen la carga en el rodamiento principal n.º 1.

Para terminar, es importante recordar que cada construcción tendrá variaciones, lo que equivale a una respuesta ligeramente diferente a la pregunta de "¿cuál es la forma correcta de construir un motor o configurar la red eléctrica?". Cada constructor con experiencia debe encontrar su propia fórmula para el éxito, ya que no hay una respuesta única para ninguna de las preguntas anteriores. Al final, es mejor discutir esto en profundidad con su constructor o fabricante de piezas para encontrar las necesidades específicas de su construcción en particular.EB