EL ENGRASE DE LAS SANGLAS
Índice:
- Introducción
- Esquemas de funcionamiento
- Aspecto real
- Características
- Evolución, Mejoras y Peoras
- Fotos
- Sistema Jumbo
1.- Introducción
¿Está bien resuelto el sistema de engrase de nuestras Sanglas?
Yo diría que es un punto débil, que podría mejorar. Pero no me atrevería a decir que es malo, teniendo en cuenta que funciona desde 1945 en alguna de nuestras motos.
Sin embargo, parece que es un punto demasiado crítico y del que hay que estar muy pendiente para no encontrarse con una avería grave.
Todos sabemos que el motor de nuestras Sanglas está “inspirado” en la AJS compartiendo muchos elementos y por supuesto el sistema de engrase. Pero mientras AJS y Matchless cambiaron rápidamente a bombas dobles de mayores caudales tanto alternativas como rotativas, Sanglas siguió utilizando la misma bomba desde su nacimiento hasta su cierre. Parece mucho pedir a una bomba que funcione bien para las solicitaciones de un motor de 12 CV para la que fue diseñada, y 30 años después siga siendo eficaz para un motor de 35 CV, y en peores condiciones del resto del circuito.
En los motores actuales, el aceite cumple dos misiones: Engrasar y Refrigerar. Por eso se utilizan bombas de gran caudal y los correspondientes refrigeradores.
He abierto ya bastantes motores de Sanglas, y la mayoría tiene excesivas holguras o incluso gripaje en el cojinete de cabeza de biela.
Mi impresión es que nuestro sistema de engrase, cumple “justito” con su misión de engrase y “en absoluto” con su misión de refrigeración. Para hacernos una idea, el caudal de nuestra bomba es aproximadamente 100 veces menor que el de una BMW R-2V.
Este articulo intenta describir el funcionamiento del sistema de engrase de nuestras Sanglas monocilindricas, basándose en el circuito de una 350/4. El circuito básico es el mismo para todas las Sanglas, pero mas adelante diremos las diferencias desde las primeras 350 hasta las 500S2V5.
2.-Principios y esquemas de funcionamiento
Hasta la 400E, el engrase era “separado”. El aceite del motor, recorría un circuito independiente del de la caja de cambios. A partir de la 400E, todas las monocilindricas mezclaban el aceite de los dos circuitos, haciendo de depósito el propio cárter del cambio unido a un pequeño deposito fundido en los bajos del cambio.
Los esquemas siguientes, describen el funcionamiento del sistema de engrase de una 350/4.
El circuito
Pero no todo el aceite que ha entrado en la bomba, ha ido a engrasar los bajos del motor. Una parte (menor) del aceite que entra en la bomba, se impulsa por una fina tubería (Tb) a los cojinetes de los balancines. Este aceite una vez engrasados los ejes de los balancines, pasan a ocupar las cámaras superiores de la culata (Cs), donde están las guías de válvulas, engrasando también estas. Del fondo de estas cámaras , cae por los tubos que envuelven a las varillas (Va) que accionan los balancines , para caer a través de los taqués o empujadores (Ta) a la cámara del cuerpo de bomba (Cu) , donde engrasa a la propia bomba (pistón y piñón y corona) ,y al conjunto de la distribución ( piñones ,levas y ejes).El nivel de la cámara (Cu) de la bomba va subiendo , hasta que alcanza el agujero (Rb) que es un rebosadero que mantiene el nivel de aceite inundando la cámara y garantizando el engrase de todos los elementos citados. Este aceite que ha engrasado los balancines, las guías de válvulas, los taques, la bomba, y la distribución, cae al cárter (Cr) por el rebosadero (Rb).
Así que al cárter cae por un camino o por otro, todo el aceite que desplaza la bomba de engrase. Y se vaciaría el deposito exterior completamente llenando el cárter, si no fuera porque una segunda bomba (Bt) llamada de trasiego, no estuviera constantemente aspirando el aceite que cae en el cárter y llevándolo de nuevo al deposito. En efecto, la bomba (Bt) aspira del fondo (casi) del cárter (Cr) por el conducto de aspiración (Ca) y lo envía por la tubería (Ti) flexible al deposito (De) haciéndolo pasar en su extremo final por un filtro (Fi).
Para evitar sobrepresiones en el cárter, existe una válvula de descarga (Vs) que se abre cuando se supera una determinada presión en el cárter .Cuando eso ocurre, el aceite en suspensión en aire, sale por el tubo (Ts) flexible hacia la parte alta del deposito (De).
Como el tapón (Tp) del depósito, cierra herméticamente la boca de llenado, existe un rebosadero (Tr) para salida de gases y evacuación del aceite si el nivel es muy alto.
El filtro (Fi), es mas tupido que el (Fa) y es el que realmente cumple la misión de filtrado de aceite. Este filtro (Fi) está comprimido por un muelle (Ms) contra el fondo del tapón (Tp) , de forma que cuando el filtro se tapa por colmatación , la presión del aceite sobre el fondo , vence la fuerza del muelle ,haciendo bajar al filtro y dejando escapar el aceite por su parte superior. O sea funciona como una válvula de descarga o sobrepresión. ¡Ojo!: Si no montamos correctamente el muelle, la cazoleta y la junta que van en la parte inferior del filtro, es igual que ir sin filtro.
ATENCION: A partir de las 350/3 hasta las penúltimas 350/4/2, los tapones de los depósitos de combustible y de aceite, pueden intercambiarse. Pero no debe hacerse, porque el tapón de aceite, tiene un saliente en el fondo que empuja el filtro hacia abajo para que cumpla su misión, y el tapón de gasolina, no lo tiene. Por tanto NO INTERCAMBIAR LOS TAPONES.
La bomba
El elemento principal y de mayor responsabilidad (junto con el filtro) es la bomba.
Nuestra bomba es una Pilgrim, alternativa, aspirante-impelente o reciprocante.
Es una bomba doble .Aunque es un diseño muy antiguo , es un dispositivo muy bien pensado, ya que un solo pistón de acero girando y desplazándose en el interior de un cuerpo de aluminio , cumple todas las funciones de las dos bombas que necesita el sistema de cárter seco.(Ver fotos)
Las piezas fundamentales, son el pistón, el cuerpo y el accionamiento.
El pistón es un vástago de acero con dos diámetros diferentes, agujeros para distribución, un engranaje tallado en su superficie central y una rampa o garganta próxima al extremo de mayor diámetro. El pistón puede girar y desplazarse en el cilindro mecanizado en el cuerpo de la bomba.
El cuerpo de la bomba es de aluminio, sirve de apoyo-casquillo al pistón, canaliza el aceite, y es a su vez cárter para los engranajes y levas de la distribución.
El accionamiento es por una transmisión tipo sinfín-corona.
El movimiento del pistón es rotativo y alternativo.
Movimiento rotativo.- El engranaje(Es) es un tornillo sinfín, que está roscado directamente en el extremo del cigüeñal y por tanto gira solidario con el. La corona (Cd) tiene los dientes tallados directamente en el centro del pistón en su zona del diámetro mayor. Los ejes del pistón y del cigüeñal son perpendiculares entre si. Cuando el cigüeñal gira, el sinfín transmite el giro a la corona y el pistón gira (8 veces más lento que el cigüeñal).
Movimiento alternativo.- Hacia el extremo de la parte de mayor diámetro, el pistón tiene tallada una garganta o rampa inclinada (Rm). Un saliente del tornillo (Tm), fijo a la carcasa de la bomba, se introduce en la garganta, de tal manera que cuando gira el pistón, la garganta desliza sobre el tornillo y obliga a desplazarse alternativamente al pistón.
Bomba de trasiego (Bt).- Esta misión la cumple la parte (Pt) de mayor diámetro del pistón, en su movimiento en el interior del cuerpo de la bomba. En esta parte está mecanizada la lumbrera (Lt) que comunica mediante un taladro interior, con la cámara (Ct) y con los conductos (Ca) y (Ri) según la posición en la que se encuentre.
Cuando el pistón se desplaza hacia la derecha, la lumbrera (Lt) comunica la cámara (Ct) con el conducto de admisión (Ca) que viene del fondo del cárter motor (Cr).El aceite aspirado, llena la cámara (Ct).
Cuando el pistón se desplaza hacia la izquierda, la lumbrera (Lt) comunica la cámara (Ct), con el racor de salida (Ri) que envía el aceite por la tubería (Ti) al depósito (De) después de atravesar el filtro (Fi).
En esta parte, están mecanizadas las lumbreras (Le) y (Lb) que comunican mediante un taladro interior con la cámara (Ce) y con los conductos (Ci), (Cl) y (Ra), según la
Posición en la que se encuentre.
Cuando el pistón se desplaza hacia la izquierda, la lumbrera (Le) comunica el racor de admisión (Ra), con la cámara (Ce) que se llena de aceite por la tubería (Ta) que viene del depósito (De) después del filtro (Fa).
Cuando el pistón se desplaza hacia la derecha, la lumbrera (Le) comunica la cámara con el conducto (Ci) y posteriormente y durante menos tiempo, la lumbrera (Lb) comunica con el conducto (Cl).
De esta forma, el aceite se dirige a presión por (Ci) al cojinete de bancada (Cb) sobre el que gira el eje del cigüeñal y también se envía por (Cl), (Rb) y (Tb) a los cojinetes de los balancines
Dado que el diámetro del pistón de la bomba de trasiego es mayor que el de la bomba de engrase, y puesto que el movimiento es el mismo por ser el mismo pistón, se deduce que el caudal de la bomba de trasiego es mayor que el de la bomba de engrase.
Esto garantiza que se evacua todo el aceite del cárter, dejándolo seco. Se puede pensar que entonces la bomba de trasiego, aspira aire junto con el aceite y es cierto, pero dado que la bomba está inundada en la cámara que forma la propia carcasa de la bomba, el pistón está siempre engrasado y no se gripa por este motivo.
3.-Aspecto real
Se han dado diferentes secciones agrupadas en una sola vista, para ver los mayores detalles posibles en menos dibujos.
En la lamina E-3 , se representan las dos bombas en dos secciones y en la lamina E-4 se ha duplicado el centro del eje del cigüeñal para ver el casquillo de bronce (Cb) , el tornillo sinfín y los conductos (Ci) y (Ca) , que de otra forma serian difícil representar.
Esta descripción, se complementa con las fotos adjuntas.
4.-Caracteristicas técnicas
- Tipo de engrase: Separado (motor / cambio-embrague)
- Tipo de circuito: Carter seco, deposito elevado.
- Aceite: SAE 20W50. (o monogrado según temperatura)
- Deposito: 3,5 l capacidad. (2,5 l en modelos deposito bajo tanque).
- Filtro aspiración: Malla metálica
- Filtro retorno: Malla plegada tupida. Limpiable.
- Tubería aspiración: Flexible (rígida mas unión flexible en primeros modelos)
- Tubería retorno: Flexible (rígida mas unión flexible en primeros modelos)
- Tubería a balancines: Rígida latón.
- Válvula aireación cárter: Lámina y muelle. Retorno a depósito.
- Válvula sobrepresión: Filtro desplazable contra muelle en depósito.
- Bomba: Doble Pilgrin aspirante-impelente o reciprocante.
- Transmisión: tipo sinfín-corona.
- Paso: 3.5 mm
- Nº dientes sinfín: 2
- Nº dientes corona: 16
- Relación de transmisión cigüeñal-bomba: 1:8
- Conversión mov. rotativo-alternativo: rampa garganta y tornillo-guía.
- Tornilo-guia: M-7 X 1, espiga diametro: 4,5 mm
- Carrera: 3mm
- Diámetro bomba de trasiego: 18 mm
- Cilindrada bomba trasiego: 0.76 cc
- Caudal trasiego a 1000 rpm: 5.7 l/h
- Caudal máximo trasiego (6000 rpm): 34.3 l/h
- Diámetro bomba de engrase (presión): 13.5 mm
- Cilindrada bomba de engrase: 0.43 cc.
- Caudal engrase a 1000 rpm: 3.2 l/h
- Caudal máximo engrase (6000 rpm):19.3 l/h
- Diámetro tobera trasiego Tt: 8mm
- Diámetro tobera engrase cojinete bancada Te: 7.75mm
- Diámetro tobera a balancines Tb: 3 mm.
- Distancia entre centros Te-Tb: 7.5mm. ATENCION pasó a 10.5 mm a partir de las 400. NO INTERCAMBIAR PISTONES.
- Diámetro conducto aspiración (Ca): 5mm
- Diámetro conducto impulsión (Ci): 5mm
- Diámetro conducto a balancines (Cl): 3.5mm
- Racor tubería aspiración (Ra): M-14 X 1.5
- Racor tubería impulsión (Ri): M-10 X 1.25
- Leyes de aspiración y descarga: Ver grafica.
5.-Evolucion, mejoras y peoras
¿Fue todo, o Sanglas montó una bomba de doble caudal en algunas de sus 500S y posteriores?
Yo no he encontrado en ningún motor una bomba de doble caudal, pero ha llegado a mis manos un pistón de esa bomba, que debió salir de algún motor nacional. Digo nacional, porque investigando un poco, parece que al menos algunas de las Sanglas que salieron exportadas a Alemania, incorporaban una bomba de doble caudal. Posteriormente, nuestros colegas de la pág. alemana www.sanglas-ig.de han refabricado esta bomba ligeramente modificada en el tallado de la corona, pero básicamente la misma que montaba la moto. Mas tarde hablaremos de esta bomba.
Evolución:
Engrase separado tipo cárter seco.
Bomba doble (engrase y trasiego)
Válvula de sobrepresión (exceso de optimismo)
Deposito aceite bajo el de gasolina
Capacidad 1.5 litros.
Respiradero cárter por válvula de disco salida al aire.
Tuberías de latón de 4 y 5 mm.
Engrase separado.
Deposito bajo asiento lateral derecho.
Capacidad 3.5 litros
Nuevas tuberías de latón.
Engrase conjunto. (Motor, cambio y embrague)
Capacidad 2 litros
Engrase separado
Tuberías de goma (excepto a balancines), racores mayores.
Canalización descarga del respiradero al depósito.
Engrase separado
Deposito aceite nuevo con tapón debajo del asiento
Capacidad 2.5 litros.
Filtro en compartimento independiente en el interior del depósito.
Manocontacto en bomba
Engrase conjunto (Motor, cambio, embrague)
Válvula de respiradero entre cárter motor y embrague.
Deposito suplementario bajo cambio, fundido en bloque de aluminio.
Compartimento de filtro, exterior. (Bajo soporte batería).
Nueva posición del taladro a balancines en bomba.
Manocontacto en bomba
1976-1978.- 500S
Engrase conjunto.
Filtro centrifugo en bulón pie de biela
¿Bomba de doble caudal? ¿Exportación?
Engrase conjunto.
Cárteres tabicados
Nueva válvula aireación cárter
Repasando los datos anteriores, observamos que solamente hay una variación importante desde el diseño inicial: el engrase conjunto.
Aunque se utilizó por primera vez en la 295, fue en la 400E cuando Sanglas tubo que pasar a engrase conjunto. La enorme batería necesaria para el arranque eléctrico, hizo desaparecer el deposito exterior del lateral derecho bajo el asiento .No había sitio para ubicar el deposito de una capacidad razonable, ya que el único hueco que encontraron fue bajo el cambio, donde fundieron un deposito de aluminio que tiene unos 850 cc.
Para aumentar el volumen de aceite, tuvieron que comunicar este depósito con los cárteres del cambio y del embrague.
Pero esta variación , empeoró el sistema ya que no solo no es posible utilizar dos tipos de aceite como es lo razonable , sino que el deterioro del aceite y el mayor numero de residuos que se producen , hace mas critico el filtrado y menos fiable el sistema.
Los residuos de los discos de embrague, quedan en el filtro centrífugo del interior del bulón del pie de biela, pudiendo llegar a obstruir los orificios de salida del aceite y provocar el gripado de ese cojinete. Si ya era “justito” el sistema en las Sanglas de engrase separado, se convirtió en crítico en la de engrase conjunto, haciendo más necesaria las revisiones continuas, los cambios de aceite y filtro en intervalos menores.
Mi impresión, es que Sanglas, consciente de que el engrase estaba al límite ya con las 400, decidió aumentar el caudal para las 500 S. Y la forma mas rápida y barata de conseguirlo, es haciendo girar (y desplazarse) más rápidamente el pistón de la bomba existente. La solución es tan sencilla como sustituir el tornillo sinfín de accionamiento por otro con más dientes. Así que instaló una nueva bomba con un tornillo sinfín de 4 dientes en lugar de dos y para mantener las distancias, cambio el paso y talló la corona con un diente menos. Esto proporcionaba aproximadamente doble velocidad y como no se había modificado ni diámetros ni carreras, proporcionaba doble caudal.
Aumentar el caudal, sin modificar el circuito implica aumento de presión, lo cual no debería ser un problema en nuestros motores y esta solución parece la mejor.
Sin embargo, parece que estas bombas no se montaron en las motos nacionales (o en la mayoría de ellas). ¿Por qué? Quizás planteó algún problema, o simplemente eran más caras, o Sanglas decidió gastar el stock de bombas estándar que tenia. Me gustaría saber que pasó, pero sobre todo me gustaría saber quien fabricó esas bombas y que posibilidad hay de conseguir alguna para ensayar.
Siempre nos queda el recurso de comprar un conjunto a nuestros colegas alemanes que la han refabricado, pero el coste es elevado.
Una modificación pequeña que yo he realizado en tres de mis Sanglas, consiste en hacer un pequeño agujero en la parte baja del conducto de aspiración de la bomba de trasiego. De esta forma, queda un cierto nivel de aceite en el cárter, suficiente para que las masas del cigüeñal rocen el aceite y hagan un poco la función de engrase por barboteo. La niebla de aceite que produce este sistema en el cárter, garantiza mejor lubricación. Pero el nivel no debe ser alto porque se producirían perdidas de potencia, sobrepresión en el cárter y exceso de lubricación en los bajos del cilindro-pistón, pudiendo pasar aceite a la combustión y provocando de nuevo perdida de potencia, exceso de humos y gasto elevado de aceite. En las fotos siguientes se ve el taladro al que hago referencia y la posición. En mis motos, no he notado ningún problema hasta la fecha.
Otra solución, es aumentar el caudal con otra bomba. Es una solución que no está al alcance de cualquiera y que ha sido diseñada y realizada por José Muñoz (Jumbo).Como tiene entidad suficiente, he dejado un apartado denominado Sistema Jumbo, para que José nos lo explique con claridad.
Las juntas “Jumbo”
El problema de rezume de aceite característico de nuestras Sanglas , por las juntas de paso de las varillas de los balancines en la unión cilindro-culata , queda resuelta con un ingenioso sistema inventado por Jumbo consistente en sustituir la junta cilíndrica original , por un casquillo de aluminio con una valona central y dos juntas toricas. Ver articulo "Toricas de Jumbo".
Sugerencias:
Revisar nivel con asiduidad.
Cambiar aceite cada 3.000 km.
Limpiar a fondo el filtro de retorno cada cambio de aceite.
Cuidado no estrangular los tubos flexibles de aspiración e impulsión con la tapa derecha del motor y/o con bridas de sujeción.
Asegurarse de que el filtro de retorno está bien montado con su muelle, cazoleta y junta. Si no, está montado bien, es como no llevar filtro.
No intercambiar los tapones de gasolina y de aceite, por la misma razón anterior.
Reponer el tornillo-guía cuando se vea un poco gastado. (0.3mm es un 10% menos de caudal).
No poner exceso de pasta en las juntas de la bomba porque puede obstruir los conductos.
Poner juntas con los agujeros que no obstruyan parcial o totalmente los conductos (Ca, Ci, Cl).
Revisar y cambiar si es necesario el cojinete de bancada en cada reparación mayor.
6.-Fotos
LA BOMBA: A la derecha, la bomba Sanglas y a la izquierda una bomba actual doble.
Evolución de las bombas:
Las primeras bombas (arriba a la izquierda), no tenían la carcasa que aloja el soporte de los platinos y los racores eran más pequeños. Son las iniciales y hasta la 350/4 primera serie, pero la evolución hasta la 500S2V5 ha sido mínima.
36 años de ¿evolución?
Por columnas, de izquierda a derecha:
350/4/2 (las primeras con carcasa para los platinos.
400 T (Tienen el moyú para la toma del tacómetro, pero sin mecanizar)
400T Lujo? o 400 E SO. (Con toma de tacómetro y manocontacto)
400T Lujo? o 400 E SO. (Con toma tacómetro, Tobera balancines retrasada)
400E, F, 500S, S2 y S2V5 (Con tacómetro, manocontacto y tobera de balancines retrasada).
Los pistones de las tres columnas de la izquierda son iguales pero diferentes de los de las dos columnas de la derecha. La variación es la posición de la tobera de balancines (agujero pequeño) que tiene 7,5 mm entre centros en los de la izquierda y 10.5 mm entre centros en los de la derecha. NO INTERCAMBIAR.
Cuando NO hay tornillito pequeño junto a la rosca del manocontacto, el pistón es el del taladrito (Tb) mas cerca de la tobera de engrase (Te).
Y desconocida y añorada bomba de doble caudal.
Arriba a la izquierda:
A la izquierda sinfín de 2 dientes y corona de 16 (estándar)
Al centro: corona 15 dientes sinfín de 4 dientes (alemana)
A la derecha: corona de 15 dientes sinfín 4 (¿española 500S?)
Arriba a la derecha:
¿Bomba montada en Sanglas en España?
Abajo:
Arriba: Pistón alemán
Centro: Sinfín 4 dientes, común a los dos pistones. (¿España?)
Abajo: Pistón doble caudal (¿España?).
LOS BLOQUES DEL MOTOR
A efectos de engrase, los motores de engrase conjunto disponen de un depósito de la misma fundición, en los bajos del cambio, para aumentar la capacidad de aceite.
y en las 500 S2 y S2 V5 .el cárter motor está tabicado.
En estas fotos se aprecia bien el taladro rebosadero Rb que mantiene el nivel de la cámara de la bomba
Aquí se ve la válvula de sobrepresión del cárter motor, comunicando este ,con el cárter del embrague ya que es un motor de engrase conjunto.
En nuestras 350 y 500 de engrase separado , la válvula de sobrepresión , está debajo en el semicárter izquierdo, y a partir de las 350/3 se canalizan los gases hasta el deposito.
Esta es la toma de aspiración Ca de la bomba de trasiego.
Y este el taladro que he dado en esa toma , para que haya un poco de aceite en el fondo del cárter y se cree un engrase de apoyo , por barboteo.
CIGÜEÑALES:
Hasta las 500S , el eje de la muñequilla del cigüeñal , era ciego , o hueco pasante. A partir de las 500S , el interior del bulón se transformó en filtro centrífugo , que hay que limpiar cada vez que saquemos el cigüeñal , porque se obstruye con los restos de los discos de embrague.
Y luego pasa lo que pasa.
