Todo lo que hay que saber sobre el cierre dinámico de la bomba de agua

Dolz ofrece información técnica detallada sobre esta pieza fundamental en el funcionamiento de la bomba de agua.

El cierre dinámico es la parte de la bomba de agua que se encarga de impedir que el líquido refrigerante salga del circuito y entre en contacto con los rodamientos. Antiguamente, la estanqueidad se conseguía cerrando el orificio de la cámara de impulsión del líquido por donde pasa el eje, con un cordón impregnado de una grasa hidrofugante que se enrollaba alrededor del eje por detrás de la turbina. El cordón se mantenía en su posición dentro de un recipiente colocado alrededor del eje con tapón roscado, el cual debía apretarse periódicamente para mantener la presión sobre el eje. Ese sistema se llamaba estopada. (FOTO 1).

A medida que los motores se hicieron más rápidos y las distancias a recorrer más largas, fue necesario crear sistemas de aseguramiento de la estanqueidad más fiables y duraderos. El paso siguiente consistió, por un lado, en colocar alrededor de la entrada del eje un anillo fijo de material blando autolubricante, fijándolo herméticamente al cuerpo de la bomba. Por el otro, la superficie plana del cuello de la turbina alrededor del eje se pulía y montaba de manera que estaba en contacto con la superficie del anillo autolubricante mientras la turbina giraba, manteniendo la fuerza del contacto con el elemento elástico. (FOTO 2).

Esta configuración de los sellos mecánicos de doble cara de contacto ofrecía una mayor durabilidad que la primitiva estopada, pero tenía unos cuantos puntos críticos:

  • La presión del contacto entre las caras venía dada por la altura de montaje de la turbina, cuyo tope superior actuaba como la cara móvil de contacto, con lo que estaba sujeta a las variaciones de esa altura.
  • El nivel de pulido de las caras, la porosidad del material de la turbina en la zona que trabajaba como cara de contacto y la compatibilidad de los materiales de las caras, afectaba la durabilidad del sello y de la bomba.
  • Cuando la turbina, generalmente de fundición gris, se oxidaba, la cara de contacto resultaba alterada. Todos estos problemas los han ido resolviendo los sellos kit (FOTO 3), a través de sucesivas evoluciones que nos han llevado a la alta fiabilidad de los sellos actuales. Éstos contienen la cara fija y la móvil en una sola pieza y se montan independientemente de las turbinas, utilizando un dispositivo que asegura la altura del conjunto con una precisión de ± 0,1 mm. 

El anillo de contacto de material duro, que generalmente gira con el eje, en las primeras versiones de sellos kit se fabricaba de porcelana, lo que representó una gran ventaja sobre los asientos de fundición gris, por su dureza y calidad superficial, pero presentaba problemas frente a las variaciones de temperatura, ya que era sensible a los choques térmicos que se producen cuando abre el termostato y entra agua fría al circuito. En versiones posteriores se utilizó cerámica, más refractaria con alto contenido en Al2O3, lo que redujo mucho el problema de shock térmico y, en la actualidad, se utilizan anillos de carburo de silicio CSi.

En relación a la cara de contacto de material blando autolubricante, se ha ido mejorando el material y las últimas versiones se fabrican con un grafito sintético de alta “dureza”, que mejora su resistencia al rayado, sin perjudicar su adaptabilidad al anillo de material duro, para asegurar una estanqueidad duradera y con bajo coeficiente de fricción.

Cuando las características del líquido no son correctas, las condiciones de trabajo del sello se alteran, rompiendo la película de líquido entre las caras de contacto y produciendo la fuga de líquido refrigerante. Estas condiciones de trabajo alteradas se deben a:

  • La separación entre las caras de contacto es modificada al interponerse partículas solidas entre ellas, como son los lodos de corrosión o depósitos en el circuito.
  • El rayado de las superficies, provocado por residuos sólidos de alta dureza, que rompen la continuidad de la película de líquido. La presencia de aceite que altera la tensión superficial del líquido refrigerante, que impide la formación de la película.
  • En la actualidad, Industrias Dolz solo utiliza sellos dinámicos kit de última tecnología, con gomas de HNBR y anillos de contacto de grafi to sintético y carburo de silicio.

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