10. Revestimiento de cojinetes

Antes de leer esto, será más clara si se lee el capítulo 5 primero
La lubricación y el mantenimiento de dicha lubricación es un factor determinante para la larga vida de los cojinetes. Un cojinete está diseñado para soportar enormes cargas y al mismo tiempo ser suficientemente blando como para permitir la incrustación de pequeñas partículas (de suciedad y de residuos del desgaste) en la superficie del material del cojinete. Todos los diseños de cojinetes satisfacen estas necesidades principales. Además, un cojinete es una pieza sacrificial, en el sentido de que es más fácil y menos costoso sustituir los cojinetes desgastados que sustituir el cigüeñal.

El fabricante de los recubrimientos que usamos ha diseñado LPS-1 principalmente como un revestimiento lubricante para cojinetes.   Existen dos formulaciones básicas de revestimientos en película fina; de Película Sólida y de Película Seca. Mientras los dos términos pueden ser y, en gran medida, son intercambiables, cuando se trata de cojinetes las diferencias son importantes. El nombre de un lubricante de Película Sólida se deriva de la película de resina formada durante el curado. Esta película tiene una mayor adherencia interna que su adherencia al substrato, en este caso el cojinete. Por otro lado, una Película Seca tiene una menor adherencia interna que su adherencia al sustrato. Al aplicar estas características a un cojinete, la Película Seca es superior.

Asperidad del superficie de un cojinete amplificada 150x

Ya que ningún revestimiento está compuesto de material 100% libre de fricción, se ejercerá algo de presión sobre los recubrimientos. En una aplicación rotacional, como la que estamos tratando, el recubrimiento debe ser capaz de descascararse en un grado mínimo al alcanzar dicha  presión. Al contrario, el recubrimiento puede deslaminarse. LPS-1 funciona de esta manera. En general, el tamaño de las partículas que se pueden descascarar es menor a 1 micra.

El revestimiento soporta presiones superiores a 350.000 PSI (24600 kg/cm2) mientras lubrica, que supera por mucho la fortaleza del cojinete mismo. En realidad la capa se vuelve más resbaladiza según aumenta la presión. Además, el LPS-1 es un material que retiene líquidos, por lo que mantiene el aceite lubricante en situ en la cáscara del cojinete.

Una de las características más importantes del LPS-1 es su capacidad de mantener sus características lubricantes completos incluso en películas muy finas. Generalmente se aplica LPS-1 en un espesor entre 7,5 micras y 25 micras. Obviamente, más se acerca a los 25 micras más afectados se ven las holguras. Tras comprobar el grosor, se bruñe con "Scotch-Brite" (de la marca 3M) o algún producto similar hasta conseguir un espesor de la película no superior a 7,5 micras. Durante el funcionamiento, el recubrimiento se pulirá hasta dejar un espesor de cerca de cero. Esta característica permite que el cojinete funcione con su holgura originalmente instalada. Otros revestimientos que forman una película más “duro” también reducen la fricción y proporcionan una capa protectora en el casquillo, sin embargo según comienzan a gastarse estos recubrimientos, las holguras se abrirán. LPS-1 no experimenta este problema.

Debido a las características anteriores, el LPS-1 puede extender la vida útil de un cojinete mientras reduce la fricción, sobre todo bajo circunstancias en las que un fallo de la película de aceite normal puede resultar en un fallo del cojinete, y a su vez, del motor.

Es a causa de la aspereza de las superficies de contacto y las partículas muy finas de las cuales la capa existe, que incluso con un espesor de recubrimiento medido como cero la protección sigue siendo completamente funcional. Echa un vistazo a las fotos de una superficie de apoyo 150x amplificado en esta página web: aplicaciones para la lubricación

Afirmaciones de los Fabricantes

Según lo detallado en capítulo 5, las marcas Clevite-Mahle, Federal Mogul, y ahora también ACL, han comenzado todas a vender cojinetes revestidos como pieza de alta prestación y también para los motores de arranque Stop/Start (motores que paran y arrancan cada vez que están en punto muerto) ya que los cojinetes normales tienen un ciclo de vida demasiado corto bajo estas circunstancias.  Uno de los fabricantes afirma que los cojinetes recubiertos de película fina aumentan hasta en 5 veces su vida útil.

Aunque existen miles de artículos sobre cojinetes recubiertos,  hay uno en particular que nos destaca por su recomendación clara y porque es de confianza:

David Vizard es un gurú muy famoso entre los preparadores de motores de alta prestación, que ha escrito muchos artículos y libros (más de 4000 artículos y 32 libros)  sobre la preparación de motores de carrera.

En este articulo en la revista “Circle Track” (Febrero de 2009) escribe:

“En este momento,  seguramente sería correcto decir que más del  50 por ciento de los motores de los coches que compiten en la copa americana Nascar Sprint Cup  utilizan cojinetes recubiertos. Personalmente, rara vez preparo un motor estos días sin cojinetes recubiertos, ya que han mostrado aguantar bien el abuso continuo de extensas sesiones en el banco de pruebas, saliendo casi ilesos. Exactamente cómo mejoran los recubiertos la vida de los cojinetes no queda claro, pero las pruebas indican que los recubiertos no sólo permiten que el aceite fluye más fácilmente dentro del volumen de franqueamiento del eje / cojinete para mantener una película protectora en la entrada, sino que esta capa también tiene cierta porosidad de superficie y absorbe bastante aceite como para proteger eficazmente contra las condiciones de lubricación mínima. Si realmente es así está por verse, pero no saber cómo funcionan no quita del hecho de que lo hacen.”