UNIVERSIDAD INTERNACIONAL SEK

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

INFORME DE MOTORES DE COMBUSTION INTERNA

Tema

PROCEDIMIENTO DE CONICIDAD Y OVALIZACION PARA LOS MOTORES

TIPOS DE PISTONES PARA MOTORES A GASOLINA

Realizado por

Paul Solis

Docente

Ing. Yamandu Yánez

Semestre académico

Marzo 2014 - Julio 2014

TIPOS DE PISTONES PARA MOTORES A GASOLINA

El pistón es un cilindro abierto por su base inferior, cerrado en la superior y sujeto a la biela en su parte intermedia. El movimiento del pistón va de arriba hacia abajo en el interior del cilindro, comprime la mezcla, transmite la presión de combustión al cigüeñal a través de la biela, fuerza la salida de los gases resultantes de la combustión en la carrera de escape y produce un vacío en el cilindro que “aspira” la mezcla en la carrera de aspiración. Los pistones de los motores actuales usan como elemento principal el aluminio, por ser un metal con amplias cualidades y se clasifican en:

1. Pistones de aluminio fundido (Sufijos P, NP)

Se forman a partir de la fundición de lingotes de aluminio en grandes Crisoles (donde se calientan los metales hasta que se funden o pasan de sólido a líquido) que luego se vacían en moldes enfriados por agua bajo sistemas especiales.

Posteriormente, comienza el proceso de mecanizado, efectuado por diferentes maquinarias controladas por computadoras y por último pasan por una serie de procesos térmicos que les dan las propiedades requeridas.

Figura 1.

2. Pistones forjados a presión (Sufijo F)

En éste 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 pistón y las ranuras de los anillos con maquinados a precisión para brindar óptima calidad y confiabilidad en el uso de estos, tanto en motores de  uso  diario  como  de  trabajos  pesados  e  incluso  en  los motores de autos de competencias.

Figura 2.

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3. Pistones Hipereutecticos (Prefijo H)

Son fabricados con modernos sistemas de alta tecnología metalúrgica en la cual se emplean nuevas formulaciones que permiten agregar una mayor cantidad de silicio, lográndose una expansión molecular uniforme de los elementos utilizados en su composición. Esta técnica de manufactura proporciona a éstos pistones características especiales, tales como soportar mayor fuerza, resistencia y control de la dilatación a temperaturas altas, disminuyendo el riesgo de que el pistón se pegue o agarre en el cilindro, la vida útil es mayor ya que las ranuras de los anillos y el orificio del pasador del pistón son más duraderas, además se pueden instalar en los nuevos motores e igualmente se usan en motores de años anteriores. Al usar pistones con prefijo "H" su reparación será confiable.

Figura 3.

4. Pistones con capa de recubrimiento (Sufijo C)

Inicialmente se utilizó el estaño (éste le da un color opaco) pero por ser nocivo a la salud ha sido eliminado por los fabricantes de pistones. En sustitución se está aplicando el nuevo recubrimiento anti-fricción compuesto por molibdeno y grafito en las faldas (dándole un color negro). Este proceso extiende la vida útil de los motores que lo usan, evita que los pistones se rayen, ayuda a prevenir daños por la lubricación inadecuada y mejora el sellado de los pistones.

Figura 4.

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TERMINOS TÉCNICOS Y DENOMINACIONES EN EL PISTÓN

Figura 5.

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PROCEDIMIENTO DE CONICIDAD Y OVALIZACION PARA LOS MOTORES

OVALIZACIÓN

Se produce por el empuje del pistón en dirección lateral a causa de la inclinación de la biela, originando un desgaste del cilindro en la dirección transversal. Por ello, si medimos los diámetros superiores, longitudinal y transversal, nos podemos encontrar que debido a ese desgaste no tienen la misma medida.

Figura 6.

Consecuencias de la Ovalización

La ovalización de los cilindros trae como consecuencia la falta de hermeticidad de los segmentos y con ello la perdida de compresión y de potencia. La ovalización debe medirse mediante un alexómetro o comparador de ejes.

CONICIDAD

El desgaste en el cilindro es mayor en las partes altas que en las bajas y ello da lugar a la conicidad de los cilindros, que es la diferencia de diámetros transversales entre las paredes alta y baja del cilindro.

Cuando el desgaste es pequeño puede corregirse el defecto con la colocación de segmentos y expansores especiales. Si se aproxima o sobrepasa 1 decima de milímetro deben rectificarse todos los cilindros.

Figura 7.

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VERIFICACIÓN Y RECTIFICADO DEL BLOQUE DEL MOTOR

Las operaciones de rectificado en el bloque del motor se realizan en los cilindros y en la planitud de la cara del bloque que se junta a la culata. Los bloques que dejan el rectificado son los bloques integrales, y la causa mayor de la rectificación es el desgaste causado por el rozamiento de los segmentos en la pared del cilindro. Este rozamiento causa una conicidad dentro del cilindro y un ovalamiento del diametro interno. Cuando la conicidad o el ovalamiento del cilindro por desgaste sobrepasen los 0,15 mm (o la medida que indique el fabricante), es recomendable rectificar los cilindros del motor.

Durante el proceso de rectificado del bloque del motor hay que tener en cuenta:

Medir el desgaste, conicidad y ovalamiento del bloque con un alexómetro. Verificar que el fabricante posibilita el rectificado y que brinda las medidas y piezas de una

probable rectificación.

El fabricante puede permitir hasta 4 rectificaciones a 0,2 mm cada rectificado como también juegos de pistones y segmentos mayorados a las nuevas medidas de rectificación. Casi siempre los fabricantes tienen pistones mayorados en 0.1, 0.2, 0.4 y 0.8 mm, con respecto al diámetro original o genérico.

En la tabla siguiente se puede ver un ejemplo de correspondencia entre pistones y cilindros.

Como se podría observar, la medida nominal o genérico del cilindro es 75 mm entonces, a la que corresponde un pistón de 74,95 mm, existiendo un juego de colocado entre ambos de 0,05 mm.

La operación de rectificado debe hacerse en todos los cilindros a la misma sobre--medida, cualquiera que sea su desgaste, manteniéndose así idéntica cilindrada en todos y, por consiguiente, igual potencia. En otro caso, los desequilibrios de potencia entre los distintos cilindros darían lugar a irregularidades en el giro del motor y desequilibrios peligrosos, que podrían crear la rotura de algún componente.

Si el desgaste de un cilindro es tal que no existe posibilidad de rectificado, se debe proceder al encamisado, que se basa en montar nuevas camisas en el cilindro. Con eso se vuelve al motor a su cilindrada original.Las nuevas camisas son colocada en el cilindro en prensas especiales, previamente debe rectificarse el cilindro hasta un diámetro de 0,05 mm más chico que el exterior de la nueva camisa, con el objetivo de que esta entre con interferencia en el cilindro y permanezca allí aprisionada.

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Bibliografía

http://www.mecanicafacil.info/mecanica.php?id=rectificadoBloque#Correspondencia

http://www.slideshare.net/manuelrojasnadal/tipos-de-pistones

http://www.ms-motor-service.es/productos-catalogos/productos/produkte-details/prod/pistones/tipos-de-pistones/

https://www.youtube.com/watch?v=hlLQzGhSbY4

http://prezi.com/urunoldvyg56/verificacion-cilindros/

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