Hidrobloqueo

Hydrolock (una notación abreviada para bloqueo hidrostático o bloqueo hidráulico) es una condición anormal de cualquier dispositivo diseñado para comprimir un gas. restringiéndolo mecánicamente; más comúnmente el motor de combustión interna alternativo, el caso al que se refiere este artículo a menos que se indique lo contrario. El hidrobloqueo ocurre cuando un volumen de líquido mayor que el volumen del cilindro en su mínimo (final de la carrera del pistón) ingresa al cilindro. Como los líquidos son casi incompresibles, el pistón no puede completar su recorrido; o el motor debe dejar de girar o debe ocurrir una falla mecánica.

Síntomas y daños

Si un motor se bloquea mientras está a alta velocidad, es probable que se produzca una falla mecánica. Los modos de daño comunes incluyen bielas dobladas o rotas, una manivela fracturada, una cabeza fracturada, un bloque fracturado, daños en el cárter, cojinetes dañados o cualquier combinación de estos. Las fuerzas absorbidas por otros componentes interconectados pueden causar daños adicionales. El daño físico a las piezas metálicas puede manifestarse como un "choque" o "chirridos" sonido y generalmente requiere el reemplazo del motor o una reconstrucción sustancial de sus componentes principales.

Si un motor de combustión interna se bloquea mientras está en ralentí o en condiciones de baja potencia, el motor puede detenerse repentinamente sin sufrir daños inmediatos. En este caso, el motor a menudo se puede purgar desenroscando las bujías o los inyectores y girando el motor para expulsar el líquido de las cámaras de combustión, después de lo cual se puede intentar reiniciar. Dependiendo de cómo se introdujo el líquido en el motor, es posible que se pueda reiniciar y secar con calor de combustión normal, o puede requerir más trabajo, como eliminar los fluidos operativos contaminados y reemplazar las juntas dañadas.

Si un cilindro se llena de líquido mientras el motor está apagado, el motor se negará a girar cuando se intente un ciclo de arranque. Dado que el par del mecanismo de arranque es normalmente mucho menor que el par de funcionamiento del motor, esto normalmente no dañará el motor pero puede quemar el motor de arranque. El motor se puede drenar como se indicó anteriormente y volver a arrancarlo. Si una sustancia corrosiva, como el agua, ha estado en el motor el tiempo suficiente como para provocar oxidación, se requerirán reparaciones más extensas.

Cantidades de agua lo suficientemente importantes como para causar hidrobloqueo tienden a alterar la mezcla de aire y combustible en los motores de gasolina. Si el agua se introduce lo suficientemente lentamente, este efecto puede reducir la potencia y la velocidad de un motor hasta el punto de que, cuando se produce el hidrobloqueo, no causa daños catastróficos al motor.

Causas y casos especiales

Automoción

El hidrobloqueo ocurre más comúnmente en automóviles cuando se conduce a través de inundaciones, ya sea donde el agua está por encima del nivel de la entrada de aire o la velocidad del vehículo es excesiva, creando una ola de arco alta. Un vehículo equipado con una entrada de aire frío montada en la parte baja del vehículo será especialmente vulnerable al hidrobloqueo cuando se conduce sobre agua estancada o precipitaciones intensas. El refrigerante del motor que ingresa a los cilindros a través de diversos medios (como una junta de culata rota) es otra causa común. El exceso de combustible que ingresa (inunda) uno o más cilindros en forma líquida debido a condiciones de operación anormales también puede causar hidrobloqueo.

Marino

Las embarcaciones pequeñas con motores fuera de borda y las motos acuáticas (PWC) tienden a ingerir agua simplemente porque navegan dentro y alrededor de ella. Durante un vuelco, o cuando una ola pasa sobre la embarcación, su motor puede hidrobloquearse, aunque los daños graves son raros debido a las tomas de aire especiales y la baja inercia de rotación de los pequeños motores marinos. Los motores marinos intraborda tienen una vulnerabilidad diferente, ya que a menudo tienen el agua de refrigeración mezclada con los gases de escape en el colector para silenciar el motor. Los cabezales de escape oxidados o los períodos prolongados en los que se gira el motor de arranque pueden hacer que se acumule agua en la línea de escape hasta el punto de que fluya a través del colector de escape y llene los cilindros. En los motores turboalimentados, el intercooler normalmente se enfría con agua de mar; si esta se oxida, el motor ingerirá agua.

Motores diésel

Los motores diésel son más susceptibles al hidrobloqueo que los motores de gasolina. Debido a sus relaciones de compresión más altas, los motores diésel tienen un volumen final de cámara de combustión mucho más pequeño, lo que requiere mucho menos líquido para hidrobloquearse. Los motores diésel también tienden a tener un par más alto, una inercia giratoria y motores de arranque más fuertes que los motores de gasolina. El resultado es que un motor diésel tiene más probabilidades de sufrir daños catastróficos.

Motores radiales e invertidos

El Hydrolock es común en motores radiales e invertidos (cilindros apuntando hacia abajo) cuando el motor está parado por un período prolongado. El aceite del motor se filtra por gravedad hacia el cilindro a través de varios medios (a través de los anillos, guías de válvulas, etc.) y puede llenar un cilindro con suficiente aceite para hidrobloquearlo. El efecto de filtración se puede observar por el humo blanco azulado que se ve comúnmente cuando arranca un motor radial. Para evitar daños al motor, es una práctica universal que el personal de tierra o el piloto verifiquen el hidrobloqueo durante la inspección previa al vuelo de la aeronave, generalmente girando lentamente la hélice durante varias vueltas, ya sea con la mano o usando el motor de arranque, para asegúrese de que el cigüeñal realice ciclos normalmente a través de todos los cilindros.

Motores de vapor

Puede ocurrir un bloqueo hidráulico en las máquinas de vapor debido a que el vapor se condensa nuevamente en agua. En la mayoría de los diseños de máquinas de vapor, hay un breve período de tiempo al final de la carrera de retorno del pistón cuando todas las válvulas están cerradas y se comprime el vapor restante. Se puede introducir agua desde la caldera o en un motor frío, el vapor se condensará en agua en las paredes frías de los cilindros y potencialmente puede hidrobloquear un motor.

Esto es tan dañino como lo es para los motores de combustión interna y, en el caso de una locomotora de vapor, puede ser muy peligroso ya que una biela rota podría perforar la cámara de combustión o la caldera y provocar una explosión de vapor. Las máquinas de vapor (con excepción de los modelos pequeños y las máquinas de juguete) siempre están equipadas con grifos de drenaje cilíndricos que se abren para permitir que escape el exceso de agua y vapor durante el calentamiento.

Las llaves de drenaje de los cilindros pueden ser manuales o automáticas. Un tipo de grifo de drenaje automático contiene una bola rodante que permite el paso del agua, pero bloquea el flujo de vapor. La bola ocupa un cilindro horizontal ligeramente más grande que la bola, lo que permite que el agua líquida fluya a través de la bola. Sin embargo, el vapor que se mueve rápidamente fuerza a la bola hacia el final del cilindro, donde bloquea una abertura de descarga.