FACULTAD DE MECANICA

ESCUELA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

MCI I

INFORME DE LA PRÁCTICA

“CIRCUITO ELECTRONICO DIGITAL”

INTEGRANTES:

Sánchez Misael

Sánchez Eduardo

Velasco Carlos

Zhau José

Delgado Rafael

Loayza Yuberth

Aguilar Daniel

Loayza Ricardo

Ramirez Wilson

BRUÑIDO EN LOS CILINDROS DE LOS MOTORES

En todos los motores de combustión interna existen partes móviles y partes fijas que deben estar en constante lubricación para evitar el desgaste por fricción entre ellas, y uno de los puntos neurálgicos de lubricar son los cilindros del motor.

Los cilindros son conocidos como camisas, ya que los motores anteriormente traían maquinado el cilindro en el bloque y cuando éste se desgastaba, para volver a dejarlo a la medida inicial o estándar, se encamisaba; en la actualidad la mayoría de motores incorporan camisas intercambiables por su practicidad en el momento de la reparación.

En los cilindros internamente se encuentran unos surcos dibujados en paralelo, con una inclinación específica formando una cruz llamado BRUÑIDO, el cual tiene varias funciones concretas que son:

1. ALOJAR EL LUBRICANTE:

La función principal del bruñido, es la de alojar lubricante para mantener alejado al pistón y a los anillos de la camisa; gracias a la propiedad de los líquidos de ser incomprensibles, es decir, no se pueden comprimir como los gases, el aceite ejerce una fuerza de rechazo a la presión ejercida por el pistón contra la camisa y los anillos, sobretodo en el tiempo de compresión y de expansión o fuerza, ya que los anillos se expanden intentando tocar la camisa.

La cantidad de aceite que se puede alojar en estas canales depende de la profundidad del

bruñido, pero la profundidad está dada por el fabricante de cada motor según su uso,

potencia, presión de la cámara, material de la camisa, temperatura de la combustión,

velocidad del motor, viscosidad del lubricante y tipo de combustión, (Otto o Diesel).

2. REFRIGERAR LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN:

El aceite tiene una función muy importante que es la de llevarse consigo hasta el depósito

las temperaturas altas que se generan en la combustión, debido a esto, el aceite debe

bajar por gravedad hacia el cárter donde se enfriará nuevamente. La velocidad con la que

se renueva la capa de lubricante, depende del ángulo de inclinación de los surcos; el

ángulo está especificado por cada fabricante, dependiendo de la velocidad del motor y de

la forma cómo controle el aceite los anillos.

3. LIMPIAR LOS RESIDUOS DE LA COMBUSTIÓN:

Después de producirse la combustión en la cámara, ésta queda contaminada por los residuos que se generan y deben salir por el escape, pero muchos se quedan adheridos a las paredes del cilindro; por tal razón el aceite debe limpiar estos productos y llevárselos hacia el carter. Para cumplir con su labor el aceite debe escurrir con rapidez, y quien se

encarga de mostrar el camino correcto es el bruñido.

Entonces, el bruñido es esencial en el terminado de los cilindros pero tiene que cumplir

con las especificaciones técnicas de cada fabricante de motores.

ACABADO FINAL DE LOS CILINDROS CON EL BRUÑIDO

ÁNGULO DE LOS SURCOS:

El ángulo del bruñido depende de la velocidad de giro y la velocidad longitudinal de la máquina bruñidora, la cual deberá desplazarse por el 100% de la camisa para dejar una capa uniforme sobre la misma.

Para dar un acabado perfecto con líneas paralelas, bruñido total y con el ángulo que manda cada fabricante, la máquina encargada del proceso se debe programar según lo requerido, teniendo en cuenta la longitud total del cilindro.

El ángulo de bruñido debe situarse entre los 40 a 80°.

PROFUNDIDAD Y TAMAÑO DE LOS SURCOS:

La profundidad del bruñido se logra según la piedra que se utilice y según el tipo de material de la camisa, además de la presión que haga la bruñidora contra el cilindro. Otro aspecto a tener en cuenta es el tipo de aglomerado y grano abrasivo que se usa, en donde existen de cuatro tipos; Óxido de Aluminio, Nitruro Cúbico, Silicio Carbonado y Diamante. La profundidad máxima de los surcos puede llegar hasta una milésima de pulgada.

Algunos fabricantes ordenan dejar el bruñido con el acabado que da las piedras o aglomerados de la bruñidora, pero otros, ordenan pulir las crestas del bruñido, proceso que se denomina lapeado.

El lapeado redondea las crestas y los valles de los surcos, esto se realiza con unos cepillos especiales que solo pulen lo necesario.

CONSECUENCIAS DE UN MAL O INEXISTENTE BRUÑIDO EN LOS CILINDROS

COSUMO EXCESIVO DE ACEITE: Un bruñido muy profundo o un ángulo sin la inclinación adecuada, mantendrá por mayor tiempo aceite en la cámara, calentándolo y evaporándolo haciendo combustión con la mezcla.

DESGASTE PREMATURO DE ANILLOS Y CILINDRO: Un bruñido mal realizado, o inexistente aumentará la fricción entre las piezas causando un desgaste antes del tiempo destinado.

CUANDO BRUÑIR LOS CILINDROS:

Las camisas SIEMPRE que se instalan nuevas, se deben bruñir. Recordemos que actualmente la mayoría de fabricantes que utilizan camisas secas recomiendan instalarlas sin terminar en el bloque y luego hacer su rectificación y bruñido, pues en el proceso de instalación como es a una presión especifica, entra por interferencia en el bloque y se puede deformar.

SIEMPRE que se realice una reparación o “anillado” se debe bruñir nuevamente el cilindro.

RECUERDE QUE EL CONSUMO DE ACEITE DEL MOTOR ES NORMAL; UN MOTOR QUE NO CONSUMA ACEITE ESTARÁ DESGASTÁNDOSE PREMATURAMENTE.

Pistón

Se denomina pistón a uno de los elementos básicos del motor de combustión interna.

Su función principal es la de constituir la pared móvil de la cámara de combustión,

transmitiendo la energía de los gases de la combustión a la biela mediante un movimiento

alternativo dentro del cilindro.

Características del pistón

La forma exterior del Pistón es importante ya que compensa la expansión mecánica y

térmica y optimiza el contacto entre el pistón y la pared de cilindro. Así se reduce la

fricción, se optimiza la lubricación, se reduce el ruido y la emisión de gases de la

combustión en el cilindro.

Las temperaturas de la cabeza siempre serán más altas, debido a la cantidad de calor

producido durante la combustión. Esto ocasiona mayores dilataciones térmicas en la

cabeza. Hay que minimizar el espacio libre entre el pistón y el cilindro para prevenir el

golpeteo, especialmente cuando el motor esta frio, también debe haber suficiente espacio

para prevenir engranes mientras el motor está trabajando a temperaturas normales.

La forma del pistón fue diseñada para funcionar correctamente con gradientes de

temperatura:

1.- El pistón es mecanizado para darle una forma oval, por lo tanto en las zonas de

empuje los diámetros son mayores que las de las zonas de agujero de perno cuando éste

está frio (ver fig.1). La forma oval del pistón asegura que éste será casi concéntrico con el

cilindro cuando éste se encuentre a temperatura alta y que hay una distribución preferida

de la fuerza entre la pollera y el cilindro bajo la presión de la carga mecánica lateral. Esta

característica del diseño es un compromiso entre el riesgo de engranes cuando el pistón

se encuentra trabajando a altas temperaturas y de engranes en frio

2.- El perfil axial o forma abarrilada, (ver fig.2), la cual es más ancha a la altura media de

la pollera. Esta forma también compensa las diferencias de temperatura entre la cabeza y

la parte inferior y asegura la producción de una película de aceite sobre la pollera.

NB: Generalmente el diámetro del pistón tiene que ser medido hasta su punto mayor (el

punto de gradación). Este punto se encuentra sobre la cara de empuje siendo

perpendicular al perno sobre extremo inferior de la pollera (ver fig.1).

La cabeza del pistón es la zona de arriba del mismo, la cual se encuentra en contacto

directo con los gases de combustión y debe:

Permitir el proceso de combustión.

Funcionar a temperaturas altas y transferir suficiente calor al refrigerante.

Transferir la fuerza de combustión a los muñones.

Tipos de Pistones

Pistones de aluminio fundido (Sufijos P, NP)

Uno de los procesos más antiguos y aún vigente, es el 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.

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.

Pistones Hipereutecticos (Prefijo H)

Estos pistones son fabricados con modernos sistemas de la más 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.

Pistones con capa de recubrimiento (Sufijo C)

Este proceso patentado por Sealed Power 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.

Anillos del pistón

Un aro de pistón es un aro de metal con una abertura que calza en una ranura que

recorre la superficie exterior de un pistón en un motor recíproco tal como un motor de

combustión interna o una turbina de vapor.

Las tres funciones principales de los aros de los pistones en motores con movimiento

recíproco son:

1. Sellar la cámara de combustión/expansión.

2. Colaborar en la transferencia de calor desde el pistón a la pared del cilindro.

3. Regular el consumo de aceite del motor.1 2

El huelgo entre el aro del pistón y el agujero del cilindro es de unas pocas milésimas de

centímetro.

VÁLVULAS.

Las válvulas que, como ya ha sido expuesto, tienen la misión de abrir y cerrar los orificios de entrada y salida de gases en cada ciclo, tienen el borde de la cabeza tallado en toda su periferia en forma de cono con una inclinación de 45º, para que, al asentar en el correspondiente contracono de la culata se consiga un cierre hermético.

La cabeza lleva un vástago o cola perfectamente cilíndrica, gracias al cual toda la pieza se refrigera y se desplaza alternativamente dentro las guías. En su extremo lleva un rebaje para soportar el sistema de cierre de la válvula sobre la culata

Para su fabricación se emplean aceros capaces de soportar las cargas sin deformarse y de resistir los efectos de corrosión que producen las altas temperaturas y los productos de la combustión. Las válvulas que, sobre todo la de escape, llegan a estar sometidas a temperaturas que superan los 800 ºC, deben estar diseñadas de manera que, además de ser ligeras, tengan dimensiones adecuadas para permitir el llenado y vaciado del cilindro con facilidad y para conseguir su refrigeración, ya que el diámetro de la cabeza influye directamente sobre la cantidad de energía absorbida durante el trabajo, de manera que a mayor diámetro, el calor que incide sobre la válvula es mayor. Debido a esto, las válvulas de escape se construyen de menor diámetro que las de admisión, ya que estas son refrigeradas por los gases frescos que entran durante la admisión.

La evacuación del calor que reciben las válvulas se hace desde el vástago a la guía y de esta al circuito de refrigeración. Las válvulas se fabrican partiendo de varilla cilíndrica y la cabeza se conforma por extrusión del material en caliente. El calentamiento de la varilla hasta la temperatura adecuada se consigue por inducción eléctrica. Para las válvulas de escape se emplean aceros al cromo – níquel y al tungsteno –silicio, que son aleaciones que además de ser muy resistentes al calor y a la corrosión, tienen una elevada resistencia. Para evitar el desgaste el vástago se somete a un tratamiento de nitruración. En las válvulas de admisión, se emplean aceros de menor calidad debido a las condiciones de trabajo menos rigurosas. Generalmente se trata de aceros al carbono, con pequeñas proporciones de cromo, silicio y níquel. La cabeza de la válvula cuyo diámetro queda limitado por el tamaño de la cámara de combustión, debe tener las máximas dimensiones posibles. Como esto conlleva problemas de sobrecalentamiento, hoy se utiliza la técnica denominada multiválvulas o de montaje de varias válvulas por cilindro, con lo que se aumenta el rendimiento volumétrico y se consigue una mejor refrigeración.

D

d

La práctica enseña que la velocidad de entrada de gases frescos no debe superar los 80 m/s, y la de salida de los gases de escape no debe ser mayor de 100 m/s. Las dimensiones del vástago de las válvulas para no sobrepasar los límites tolerables por los materiales usados debe ser de:

4

d

El ángulo de asiento más generalizado es el de 45º porque, si bien en algunos motores se usan 30º en las válvulas de admisión con lo que se consigue un mejor llenado de los cilindros. La apertura de la válvula, cuyo valor depende de la excentricidad de la leva y de la forma de los balancines, guarda relación con las dimensiones de la cabeza, y se determina mediante la fórmula:

4

dh

Los tipos de válvulas más usadas son los siguientes:

Válvulas de cabeza esférica, las cuales tienen la cabeza con forma abombada. Por su robustez son las más empleadas.

Válvula de cabeza plana, las cuales, aunque menos robustas que las anteriores, reducen los efectos de inercia, y se emplean en motores ligeros de pequeña y media cilindrada.

90º

Figura 10.- Válvula de cabeza plana.

Válvulas de tulipa, las cuales tienen un ángulo de cono de 120º, lo que facilita la entrada y la evacuación de gases, se utilizan en motores diseñados para altas prestaciones.

120º

Figura 11.- Válvula de tulipa.

En algunos casos es posible encontrar motores que llevan válvulas especiales como son las válvulas con deflector, que se empleaban en los motores Diesel dotados de sistemas de inyección a baja presión, para favorecer la agitación de los gases y con ella mejorar la combustión.

Bibliografía:

http://www.publicamion.com.co/pc_curso_mecanica.html

http://www.itacr.com/BrunidoCilindro.html

http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_asiento

Válvula de asiento - Wikipedia, la enciclopedia libre

http://www.uclm.es/profesorado/porrasysoriano/motores/temas/distribucion.pdf