Motores cat. jiban

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MOTORES CAT

PISTN

1.- Ubicacin.- Se denominapistna uno de los elementos bsicos delmotor de combustin interna.

Se trata de un mbolo que se ajusta al interior de las paredes delcilindro mediantearos flexibles llamadossegmentos o anillos. Efecta un movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presin y volumen o transformando en movimiento el cambio de presin y volumen del fluido.

A travs de la articulacin debielaycigeal, su movimiento alternativo se transforma en rotativo en este ltimo.

Puede formar parte debombas,compresoresy motores. Se construye normalmente en aleacin de aluminio.

Los pistones de motores de combustin interna tienen que soportar grandes temperaturas y presiones, adems de velocidades y aceleraciones muy altas. Debido a estos se escogen aleaciones que tengan un peso especfico bajo para disminuir la energa cintica que se genera en los desplazamientos. Tambin tienen que soportar los esfuerzos producidos por las velocidades y dilataciones.

Foto de un pistn desde su parte inferior. Se observan los segmentos y los orificios que alojan al eje de labiela.2.- Fundamento (conceptos fsicos con los que opera.)

3.- Caractersticas.- Puede haber uno o ms pistones.Cada pistn est dentro de uncilindro, en el que un gas se introduce, o bien ya bajo presin (por ejemplomotor de vapor), o se calienta en el interior del cilindro, ya sea porignicinde una mezcla de aire combustible (motor de combustin interna) o por contacto con un intercambiador de calor caliente en el cilindro (motor Stirling).Los gases calientes se expanden, empujando el pistn a la parte inferior del cilindro.El pistn se devuelve a la parte superior del cilindro (Centro muerto superior) o bien por unvolanteo el poder de pistones otros conectados al mismo eje.En la mayora de los tipos expandidos o "agotados"los gases se eliminan del cilindro por este4.- Materiales- El material ms elegido para la fabricacin de pistones es el aluminio y suelen utilizarsealeantescomo:cobre,silicio,magnesioymanganesoentre otros5.- Partes principales.-El pistn, que transmite la fuerza de combustin, esta compuesta por muchas piezas: 1 .-Cabeza. Contiene la camarada de combustin.

2.- Ranura o resaltos de los anillos, sujetan a los anillos.

3.- Orificio del ppasador de biela, contiene un pasador.

4.- Anillo de retencin, mantiene el pasador de biela dentro del orificio.

5.- Faldn de tope, soportan las presiones laterales.6.- Tipos. Tipos de Pistones El pistn es un cilindro abierto por su base inferior, cerrado en la superior y sujeto a la biela en su parte intermedia. El movimiento del pistn es hacia arriba y abajo en el interior del cilindro, comprime la mezcla, transmite la presin de combustin al cigeal a travs de la biela, fuerza la salida de los gases resultantes de la combustin en la carrera de escape y produce un vaco en el cilindro que aspira la mezcla en la carrera de aspiracin.El pistn, que a primera vista puede parecer de las piezas mas simples, ha sido y es una de las que ha obligado a un mayor estudio. Debe ser ligero, de forma que sean mnimas las cargas de inercia, pero a su vez debe ser lo suficientemente rgido y resistente para soportar el calor y la presin desarrollados en el interior de l la cmara de combustin.Veamos en esta oportunidad algunos tipos de pistones Sealed Power de Federal Mogul que les proporcionar una mejor comprensin de las caractersticas, beneficios y materiales de estos pistones para su correcta aplicacin.Comenzaremos por los materiales. Los pistones de los motores actuales usan como elemento principal el aluminio, por ser un metal con amplias cualidades.En la fabricacin de los pistones, al aluminio se le agregan otros elementos para obtener formulas adecuadas que proporcionan las caractersticas particulares necesarias segn el tipo y aplicacin del motor. Estas aleaciones son las que permiten obtener un producto de alta calidad como es el caso de los pistones Sealed Power.Pistones de aluminio fundido (Sufijos P, NP) Uno de los procesos ms antiguos y an vigente, es el de la fundicin de lingotes de aluminio en grandes Crisoles (donde se calientan los metales hasta que se funden o pasan de slido a lquido) que luego se vacan en moldes enfriados por agua bajo sistemas especiales. Posteriormente, comienza el proceso de mecanizado, efectuado pordiferentes maquinarias controladas por computadoras y por ltimo pasan por una serie de procesos trmicos que les dan las propiedades requeridas por las empresas fabricantes de equipo original. Estos mismos pistones de la marca Sealed Power son los que tienen los vehculos que salen de la fabrica y son los mismos ofrecidos en las repuesteras como piezas de reposicin.Figura 1

Pistones forjados a presin (Sufijo F) En ste proceso se utilizan trozos de barras de aleaciones de aluminio cortados a la medida y sometidos a presiones de hasta 3000 toneladas de fuerza, En los troqueles se forja con exactitud las dimensiones del pistn y las ranuras de los anillos con maquinados a precisin para brindar optima calidad y confiabilidad en el uso de estos, tanto en motoresFigura 2

de uso diario como de trabajos pesados e incluso en los motores de autos de competencias (figura 1).Pistones Hipereutecticos (Prefijo H) Estos pistones son fabricados con modernos sistemas de la ms alta tecnologa metalrgica en la cual se emplean nuevas formulaciones que permiten agregar una mayor cantidad de silicio, logrndose una expansin molecular uniforme de los elementos utilizados en su composicin. Esta tcnica de manufactura proporciona a stos pistones caractersticas especiales, tales como soportar mayor fuerza, resistencia y control de la dilatacin a temperaturas altas, disminuyendo el riesgo de que el pistn se pegue o agarre en el cilindro, la vida til esmayor ya que las ranuras de los anillos y el orificio del pasador delpistn son ms duraderas, adems se pueden instalar en los nuevos motores e igualmente se usan en motores de aos anteriores. Esta particular tecnologa de los pistones Sealed Power se impone en especial para las nuevasgeneracionesde motores de alta compresin. Al usar pistones con prefijo H su reparacin ser confiable (figura 2).Figura 3

Pistones con capa de recubrimiento (Sufijo C) Los primeros minutos de funcionamiento de un motor nuevo o reparado son cruciales para la vida del motor. Los pistones de la marcaSealed Power han estado a la vanguardia de la tecnologa del recubrimiento de las faldas del pistn. Inicialmente se utiliz el estao (ste le da un color opaco figura 3) pero por ser nocivo a la salud ha sido eliminado por los fabricantes de pistones. En sustitucin se est aplicando el nuevo recubrimiento anti-friccin compuesto por molibdeno y grafito en las faldas (dndole un color negro, figura 4).Figura 4

Este proceso patentado por Sealed Power extiende la vida til de los motores que lo usan, evita que los pistones se rayen, ayuda a prevenir daos por la lubricacin inadecuada y mejora el sellado de los pistones. Tambin se usan los pistones sin recubrimiento que tienen una apariencia brillante por el color del aluminio al ser maquinado (figura 1).7.- Daos o fallas.

8.- Montaje y desmontaje.

SEGMENTOS (ANILLOS)

1.- Ubicacin.- Se ubica a los costados del embolo o pistn, y se colocan hacia abajo en el siguiente orden, 1 de fuego 1 de rascador- 1 de engrase.2.- Fundamento (conceptos fsicos con los que opera.) .- Soporta altas temperaturas, rozamiento.3.- Caractersticas.- Debe tener buenas cualidades de resistencia mecnica, cualidades calorficas y buenas cualidades de engrase.4.- Materiales- Material de fabricacin:Fundicin de hierro aleada con ligeras proporciones de silicio, nquel, manganeso, con la perliptica de grano fino obtenida por colada centrifuga; se recubre con cromo o molibdeno.5.- Partes principales.

6.- Tipos.

7.- Daos o fallas.- Averas que sufre:desgastes, roturas, grietas.

Posibles arreglos: Por lo general se cambian.8.- Montaje y desmontaje.

Funcin:1) Permitir un cierre hermtico pralos gases entre cilindro y pistn2) Asegurar la lubricacin del cilindro3) Transmitir el calor producido por el pistn hacia las paredes del cilindro

Qu medidas se le toman:Dimetro, grosor, holgura, luz entre puntas

Que indica cada medida:Desgaste

Buln (pin)

1.- Ubicacin.

2.- Fundamento (conceptos fsicos con los que opera.)

3.- Caractersticas.

4.- Materiales-

5.- Partes principales.

6.- Tipos.

7.- Daos o fallas.

8.- Montaje y desmontaje.

Buln

En los motores de combustin interna, el buln del pistn es el que conecta el pistn a la biela y proporciona un cojinete para la biela de pivote como se mueve.En los diseos de motores muy temprano (incluyendo aquellos impulsados por vapor y tambin muchos motores estacionarios o marinos de gran tamao, el buln del pistn se encuentra en una corredera de cruceta que se conecta al pistn a travs de una varilla.

El buln es tpicamente un forjado varilla corta hueca hecha de una aleacin de acero de alta resistencia y dureza que pueden estar separadas fsicamente de tanto la biela y el pistn o cruz de cabeza.El diseo del perno de pistn, especialmente en el caso de pequeas altas revoluciones de los motores de automocin es un reto.El buln tiene que operar bajo algunas de las ms altas temperaturas experimentadas en el motor, con dificultades en la lubricacin debido a su ubicacin, sin dejar de ser pequeo y ligero para caber en el dimetro del pistn y no indebidamente aadir a la masa de vaivn.Los requisitos para la ligereza y compacidad exigir una varilla de pequeo dimetro que est sujeto a fuertes cargas de corte y doblado, con algunas de las cargas ms altas de presin de cualquier rodamiento en todo el motor.Para superar estos problemas, los materiales utilizados para hacer e