Bomba de aceite Perkins: haga coincidir el accionamiento, la válvula de alivio y el alcance del suministro

Cuando aparece una presión de aceite baja, la bomba de aceite suele ser el primer componente que se añade a la lista de compra.

Sin embargo, una lectura de presión de aceite refleja el estado combinado de todo el sistema de lubricación; no constituye una prueba directa de la propia bomba. La bomba de aceite proporciona caudal. La presión del sistema se genera por la relación entre la viscosidad del aceite, el régimen del motor, las holguras alimentadas a presión y la resistencia al flujo a través de las galerías de aceite y el filtro, mientras que los componentes de alivio de presión limitan el rango superior de presión.

El caudal y la presión no son lo mismo. Un caudal normal de la bomba no garantiza una presión normal del sistema, y una lectura de presión baja no demuestra que la bomba haya fallado.

La aptitud de una bomba de aceite para seguir en servicio debe evaluarse respecto a su versión correcta de pieza de servicio, sus holguras internas y sus requisitos de rendimiento. Estos son estándares definidos, no valores relativos ajustables. Lo que varía es el resultado del sistema: la capacidad del motor para establecer la presión de aceite especificada depende del caudal de la bomba, la viscosidad del aceite, la temperatura, el régimen y la cantidad de fugas internas en todo el sistema de lubricación. Una bomba completamente utilizable puede seguir produciendo una presión baja del sistema cuando las holguras de los componentes del motor alimentados a presión se han desgastado más allá de sus límites.

Esta guía explica los puntos que con mayor frecuencia se pasan por alto al seleccionar una bomba de aceite Perkins e investigar una presión de aceite anormal.

1. Responda dos preguntas antes de sustituir la bomba

Una advertencia de baja presión de aceite no justifica automáticamente sustituir la bomba de aceite.

Puede existir una presión baja mientras la propia bomba sigue siendo utilizable. Entre las posibles causas se incluyen:

• una viscosidad del aceite inadecuada para las condiciones de funcionamiento o una temperatura excesiva del aceite que reduce su viscosidad;
• entrada de aire a través del tubo de aspiración, su conexión o un sello dañado;
• una rejilla de aspiración restringida por lodos o residuos;
• una válvula de alivio de presión bloqueada abierta o incapaz de cerrarse completamente, permitiendo que el caudal escape demasiado pronto;
• holgura excesiva en los cojinetes principales, cojinetes de biela, casquillos del árbol de levas u otros puntos de lubricación alimentados a presión;
• una lectura incorrecta procedente del sensor de presión, el cableado o el instrumento.

Por lo tanto, una advertencia de presión baja debe conducir a dos preguntas.

Primero, ¿la presión mostrada es real y se ha verificado mediante el método de prueba especificado? Segundo, si la presión es realmente baja, ¿la pérdida se produce en el lado de aspiración, dentro de la bomba, en el sistema de control de presión o aguas abajo dentro del motor?

Sustituir la bomba antes de diferenciar estas posibilidades puede simplemente retirar un componente que todavía funcionaba correctamente.

2. Las fugas internas del motor modifican la presión de aceite, pero no deben ocultarse con una bomba más grande

A medida que se desgastan las holguras de los cojinetes principales, cojinetes de biela, casquillos del árbol de levas y otros puntos alimentados a presión, el aceite escapa a través de ellas con mayor rapidez. Por lo tanto, el sistema puede mostrar una presión baja incluso cuando está instalada la bomba de aceite estándar correcta y esta sigue siendo completamente utilizable.

En esta situación, una presión baja indica que deben comprobarse las holguras internas del motor. No significa que deba instalarse una bomba de mayor caudal o mayor presión para compensarlas.

Esta diferencia es importante porque aumentar el desplazamiento de la bomba modifica el caudal del sistema, las condiciones de funcionamiento del sistema de alivio de presión y la carga de accionamiento de la bomba. Si el sistema de control de presión es incompatible, su capacidad de derivación es insuficiente o el circuito de aceite contiene una restricción, también puede producirse una presión anormal. Esto no significa que una bomba de mayor desplazamiento genere automáticamente una presión más alta; significa que se ha alterado el equilibrio original entre el caudal y el control de presión.

Salvo que la información de servicio Perkins correspondiente especifique una configuración alternativa aprobada, no debe aumentarse el desplazamiento de la bomba ni elevarse el ajuste de la válvula de alivio para ocultar el desgaste interno. Cuando las holguras alimentadas a presión están fuera de especificación, la reparación correcta consiste en medir y restablecer esas holguras en lugar de “mejorar” la bomba de aceite.

3. La válvula de alivio define el límite de presión, pero puede no estar dentro de la bomba

Una bomba de desplazamiento positivo suministra más aceite a medida que aumenta su velocidad. Para evitar que la presión del sistema aumente sin control durante arranques en frío, funcionamiento a alta velocidad o condiciones de alta viscosidad, el sistema de lubricación normalmente utiliza una válvula de alivio de presión u otro sistema de regulación. Este desvía parte del caudal hacia el lado de baja presión o hacia otro circuito definido por el diseño del motor.

No debe suponerse automáticamente que el componente regulador es una válvula de muelle y émbolo integrada en la bomba de aceite.

Dependiendo del diseño del motor, la función de control de presión puede estar situada en el cuerpo de la bomba, en una carcasa de descarga independiente, en la cabeza del filtro de aceite, en una galería interna del bloque o en otro componente del sistema de lubricación.

Existe otra fuente habitual de confusión. Un conjunto de filtro de aceite, especialmente algunos diseños de filtro roscado, puede contener una válvula bypass o una válvula antirretorno. Estos componentes gestionan una diferencia excesiva de presión en el filtro o retienen aceite después de apagar el motor. No son automáticamente lo mismo que la válvula principal de alivio de presión de aceite del motor.

El comportamiento de apertura de la válvula de alivio depende de la fuerza y la precarga del muelle, del área efectiva sometida a presión del elemento de la válvula y de la geometría del asiento y del circuito de aceite. No puede reducirse únicamente a la precarga del muelle. Productos con una forma exterior o un cuerpo de bomba similares pueden utilizar componentes de control de presión y ajustes diferentes para distintas aplicaciones de motor, aunque esto debe verificarse para la versión exacta y no tratarse como una regla universal de Perkins.

Una válvula que permanece abierta o no puede cerrarse completamente puede permitir que el caudal escape demasiado pronto, dificultando el establecimiento de una presión normal. Una válvula que no puede abrirse según lo previsto puede permitir una presión anormalmente alta durante condiciones de frío, alta viscosidad o alta velocidad.

Un muelle de sustitución no debe seleccionarse únicamente por su longitud libre. Una longitud libre igual no demuestra una constante elástica, una precarga ni un ajuste de presión iguales.

Antes de comprar la bomba, confirme si la válvula de alivio está incluida. Cuando no esté incluida, identifique dónde está situado el componente de control de presión del motor original.

4. Una incompatibilidad del accionamiento puede permitir montar la bomba sin accionarla realmente

Una bomba de aceite del motor puede ser accionada directamente por el cigüeñal o mediante engranajes de distribución, una cadena u otra disposición de accionamiento intermedio.

Por lo tanto, los orificios de montaje son solo una parte de la compatibilidad. En el lado del accionamiento también puede ser necesario confirmar:

• el número de dientes y la forma de los dientes del engranaje de accionamiento;
• el diámetro y la longitud del eje de accionamiento;
• estrías, planos, chavetas o diseño del chavetero;
• la profundidad axial de instalación.

Un componente de accionamiento incorrecto puede producir dos resultados muy diferentes.

El primero es una incompatibilidad evidente que impide el montaje y normalmente se descubre rápidamente. El segundo es más peligroso: el cuerpo de la bomba se atornilla en su sitio y el accionamiento parece similar, pero la profundidad de acoplamiento es insuficiente, el accionamiento patina o el sentido de giro no corresponde al diseño interno de flujo de la bomba. En ese caso, el motor puede no establecer caudal de aceite aunque la bomba instalada parezca correcta desde el exterior.

Cuando se retire la bomba antigua, registre algo más que la carcasa frontal. El extremo de accionamiento, el engranaje, la forma del eje y la profundidad instalada también forman parte de las evidencias de identificación de la versión.

5. El desgaste de la bomba de aceite debe medirse, no evaluarse por si los engranajes parecen intactos

Una bomba antigua puede tener engranajes sin roturas y un rotor que gira libremente mientras sus holguras de funcionamiento ya están fuera de especificación.

La bomba depende de holguras internas relativamente pequeñas para transferir el aceite desde la entrada hasta la salida. A medida que se desgastan la carcasa, la tapa, los engranajes, los rotores, el eje o los casquillos, parte del aceite se fuga internamente desde el lado de alta presión hacia el lado de baja presión. El caudal efectivo disminuye gradualmente, y este deterioro suele ser difícil de evaluar visualmente.

Las mediciones necesarias dependen del diseño de la bomba. Una bomba de engranajes puede requerir comprobaciones de la holgura axial de los engranajes y de la holgura entre la punta del diente y la carcasa. Una bomba de rotor puede requerir medir la holgura entre el rotor interior y exterior y la holgura axial del rotor.

No debe aplicarse un único límite universal a estas dimensiones para todas las familias de motores Perkins. Bombas de tamaño similar pueden utilizar materiales, desplazamientos de diseño y holguras permitidas diferentes.

La carcasa, la tapa, los engranajes y los rotores también funcionan como superficies de trabajo emparejadas. Mezclar rotores, tapas o engranajes de diferentes bombas usadas no crea automáticamente un conjunto correctamente ajustado, incluso cuando cada pieza individual parezca estar en mejor estado.

6. Una bomba utilizable no puede establecer caudal si el lado de aspiración es incorrecto

El lado de aspiración debe mantener la posición correcta y unas condiciones adecuadas de sellado. Que un componente pueda atornillarse en su sitio no demuestra que las condiciones de entrada de la bomba sean correctas.

La bomba debe recibir un suministro continuo de aceite desde el cárter sin aspirar una cantidad excesiva de aire. El tubo de aspiración, la rejilla y los sellos de conexión forman el sistema de entrada.

Si la toma está demasiado lejos del fondo del cárter, puede quedar expuesta cuando el nivel de aceite es bajo, el equipo está inclinado o se produce un movimiento intenso del aceite. Si está demasiado cerca, el área de flujo alrededor de la entrada puede quedar restringida. Un cárter deformado puede reducir aún más esta holgura y obstruir parcialmente la aspiración.

Por lo tanto, la holgura especificada de la toma y su posición de instalación deben obtenerse de la información de servicio del motor correspondiente y no estimarse por experiencia.

Como el lado de aspiración se encuentra antes de la bomba, una fuga puede no producir una fuga externa de aceite evidente. Un sello dañado entre el tubo de aspiración y la bomba puede permitir la entrada de aire mientras el motor está funcionando. El nivel de aceite y el estado de la rejilla pueden parecer normales, pero la presión y el caudal pueden fluctuar porque la bomba recibe una mezcla aire-aceite en lugar de un suministro estable de aceite.

Un resultado anormal en el lado de presión no demuestra que el fallo comenzara en ese lado. Si la entrada de la bomba no puede recibir aceite de manera fiable, la salida tampoco puede establecer un suministro fiable.

7. La ausencia de presión después de la instalación no demuestra inmediatamente que la nueva bomba sea defectuosa

Después de instalar una bomba de aceite nueva, el motor todavía debe establecer correctamente el suministro inicial de aceite. Esto puede implicar dos procedimientos diferentes que no deben confundirse.

El primero es el cebado de la propia bomba. Algunas bombas secas no pueden generar aspiración rápidamente y pueden necesitar llenarse o prelubricarse con aceite de motor limpio antes del arranque.

El segundo se aplica después de una revisión del motor o cuando el circuito de aceite a presión se ha vaciado por completo. El motor puede necesitar una prelubricación externa del circuito de presión para eliminar el aire atrapado y suministrar aceite a los puntos de lubricación aguas abajo antes del giro normal del motor de arranque o del arranque.

El cebado de la bomba y la prelubricación del sistema no son la misma operación. El medio permitido, el punto de conexión y el procedimiento deben seguir la información de servicio del motor específico. No debe introducirse en los conductos de aceite una grasa inadecuada ni ningún otro material no aprobado.

Cuando no puede establecerse la presión inicial de aceite, compruebe en orden si:

• la propia bomba se cebó según lo requerido;
• el circuito de aceite a presión necesitaba y recibió prelubricación externa;
• la conexión y el sello de la toma están correctamente instalados;
• el accionamiento está realmente acoplado;
• la válvula de alivio está correctamente montada;
• el nivel de aceite del cárter es correcto.

No debe permitirse que el motor funcione durante un periodo prolongado con una presión de aceite confirmada de cero esperando que la bomba termine por “aspirar” aceite. El arranque inicial y la confirmación de presión deben seguir el procedimiento de servicio aplicable.

8. Las bombas usadas y remanufacturadas no pueden valorarse únicamente por su apariencia

La parte más difícil de evaluar una bomba de aceite usada es que las holguras internas que determinan su rendimiento rara vez son visibles en fotografías exteriores.

Una bomba que haya sido limpiada a fondo puede seguir teniendo superficies de extremo desgastadas, rayaduras en la carcasa o alojamientos de eje agrandados. Una bomba de aspecto exterior corriente puede seguir midiendo dentro de especificación.

Descripciones como:

Sin grietas

Gira libremente

Buen estado

solo indican que la carcasa no está visiblemente rota y que la bomba no está evidentemente gripada. No demuestran que su desplazamiento, sus fugas internas y el estado del sistema de control de presión sigan siendo aceptables.

Una bomba remanufacturada o reconstruida también debe describirse según el trabajo realmente realizado. El comprador debe saber si se sustituyeron engranajes, rotores, ejes o casquillos, si se midió la carcasa, si se restauraron las superficies de extremo y si se realizó alguna prueba relacionada con el caudal o la presión.

La palabra “remanufactured” por sí sola no demuestra que se hayan completado todas las operaciones relevantes.

9. Alcance de la cotización: cuerpo de bomba, toma de aspiración, rejilla y componentes de accionamiento

El término “bomba de aceite” no describe un alcance de suministro fijo.

Algunas cotizaciones cubren únicamente el cuerpo de la bomba, dejando el tubo de aspiración, la rejilla y el engranaje de accionamiento para comprarlos por separado o reutilizarlos. Otras cotizaciones pueden cubrir un conjunto más completo que incluya la toma, la rejilla o la carcasa relacionada. La válvula de alivio y el engranaje de accionamiento también pueden aparecer por separado en lugar de incluirse automáticamente.

Al revisar la cotización, confirme exactamente qué componentes se suministran, si se incluye la válvula de alivio, si su versión de pieza de servicio y su ajuste de presión corresponden al motor actual y si se ha verificado el número de dientes del engranaje de accionamiento o la relación de accionamiento.

Una descripción general como “bomba de aceite Perkins” no demuestra que se hayan comprobado estos detalles.

¿Qué información ayuda a diferenciar un problema interno de la bomba de un problema del sistema?

• el modelo del motor, el Engine Serial Number completo y el Build List;
• el número de pieza de servicio de la bomba antigua, las marcas de fundición, números estampados y cualquier otra identificación legible;
• fotografías de ambos lados de la bomba, el extremo de accionamiento y los puertos de entrada y salida;
• el comportamiento real de la presión de aceite en frío, en caliente y a diferentes regímenes del motor, junto con la confirmación de si la lectura se verificó mediante el método especificado;
• la viscosidad actual del aceite, el nivel de aceite y el estado del filtro;
• si se han inspeccionado las holguras de los cojinetes principales, cojinetes de biela u otros puntos alimentados a presión;
• si se necesita únicamente el cuerpo de la bomba o un conjunto que incluya la toma de aspiración y la rejilla.

Cuanto más se acerque la información a condiciones realmente medidas e inspeccionadas, más rápido podrá definirse el alcance de suministro. Cuando la información esté incompleta, el modelo del motor puede servir para preparar una cotización presupuestaria, pero la presión baja por sí sola no debe utilizarse para asumir que la bomba de aceite cotizada sea necesariamente el componente final que deba sustituirse.

El papel de ZEB Power en este tipo de compra no consiste en diagnosticar una presión de aceite baja como fallo de la bomba en nombre de la organización de reparación. Su función es verificar la identidad del motor, la versión formal de la bomba, las interfaces de accionamiento y control de presión y el alcance real de suministro representado por la cotización.

Si la pérdida de presión se origina dentro de la bomba, en la toma de aspiración, en el sistema de regulación o por holguras excesivas del motor debe seguir determinándose mediante mediciones físicas y la información de servicio aplicable.

Preguntas frecuentes

¿Una presión de aceite baja demuestra que la bomba de aceite está desgastada?

No. El desgaste de la bomba es una causa posible, pero las fugas de aire o restricciones en el lado de aspiración, la viscosidad del aceite, el estado de la válvula de alivio, el estado del filtro y las holguras internas de los cojinetes del motor pueden afectar a la lectura final. Estas condiciones del sistema deben comprobarse por separado.

¿Debe instalarse una bomba de aceite de mayor caudal en un motor desgastado?

No como solución general. La bomba debe corresponder primero a la versión formal de pieza de servicio del motor. Salvo que la información de servicio especifique una configuración alternativa aprobada, no debe utilizarse un mayor desplazamiento de la bomba ni un ajuste más alto de la válvula de alivio para ocultar holguras internas excesivas. La reparación correcta consiste en medir y restablecer las holguras que estén fuera de especificación.

¿Pueden intercambiarse dos bombas de aceite si coinciden sus orificios de montaje?

No únicamente por los orificios de montaje. El desplazamiento de la bomba, la interfaz de accionamiento, los conductos de entrada y salida, la profundidad de instalación y la disposición del control de presión pueden seguir siendo diferentes. Confirme el número de pieza de servicio, el Engine Serial Number completo y el Build List.

¿Por qué sigue sin haber presión de aceite después de instalar una bomba nueva?

Es posible que la bomba no se haya cebado como se requería o que el motor no haya recibido la prelubricación del sistema de presión cuando correspondía. Una entrada de aire en la toma de aspiración, un acoplamiento incompleto del accionamiento y un montaje incorrecto de la válvula de alivio también pueden impedir que se establezca presión.

¿Una bomba de aceite usada que gira libremente sigue siendo utilizable?

No necesariamente. Que gire libremente solo demuestra que la bomba no está evidentemente gripada. No demuestra que las holguras de trabajo entre los engranajes o rotores, la carcasa y la tapa sigan dentro de especificación. Esas dimensiones deben medirse.