Partes Moviles De Un Motor A Gasolina

Embolo o pistón

En la carrera de explosión, el pistón recibe un fuerte impulso por su parte superior, que lo lanza del PMS hacia el PMI. Este impulso se transmite al cigüeñal por medio de la biela. La fuerza que actúa sobre la cabeza del pistón en el momento de la explosión depende del tipo del vehículo de que se trate, pero puede suponerse de 1500 kg. Este impulso lanza al pistón hacia abajo con una velocidad lineal aproximada de 12 m/s en un motor que gire a 5.000 rpm. Las temperaturas medias que alcanza el pistón durante el funcionamiento oscilan entre los 300 a 400ºC.

El pistón, por tanto, deberá ser resistente para soportar las presiones y elevadas temperaturas que se desarrollan en el momento de la explosión y tener un peso reducido para atenuar los efectos de inercia debidos a la gran velocidad con que se mueve.

Estructura del embolo

Un embolo es semejante a un vaso invertido, completamente hueco para reducir al máximo su peso. Esta formado por una cabeza () destinada a recibir los esfuerzos de empuje, en el cual se mecanizan las ranuras () que contienen los aros o segmentos encargados de hacer el cierre hermético con el cilindro. La parte inferior llamada falda (), sirve de guía al embolo en su desplazamiento por el cilindro. En ella se sitúa el alojamiento () destinado al ajuste del bulón de amarre con la biela, a través del cual se transmiten los esfuerzos de empuje.

Características de los émbolos

Teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento a que están sometidos, los émbolos deben reunir las siguientes características:

• Disponer de una estructura robusta, sobre todo en las zonas de mayor esfuerzo, como son la cabeza y el alojamiento del bulón.

• Tener el menor peso posible y estar perfectamente equilibrados en todos los cilindros.

• Máxima resistencia al desgaste y a los agentes corrosivos.

• Mínimo coeficiente de dilatación.

• Gran conductibilidad térmica.

El material empleado para la fabricación de émbolos destinados a motores es a base de aleaciones ligeras, a base de aluminio-silicio con ligeros contenidos de Cu, Ni y Mg, fundidas en coquilla. Una vez mecanizados se someten a un tratamiento térmico escalonado con la finalidad de elevar la dureza y resistencia al desgaste.

Para motores de alta potencia y Diesel sobrealimentados, los pistones se fabrican mediante forja y estampación, con altos contenidos de silicio, hasta un 25%.

Segmentos

Los segmentos son unos anillos elásticos situados sobre las ranuras practicadas en la cabeza del pistón. Tienen como misión:

• Hacer estanco el recinto volumétrico durante el desplazamiento del émbolo.

• Asegurar la lubricación del cilindro.

• Transmitir el calor absorbido por el émbolo, a la pared del cilindro para su evacuación.

• Características de los segmentos

Los segmentos durante el funcionamiento del motor están sometidos a fuertes desgastes por rozamiento y a elevadas temperaturas, por tanto, deben reunir unas características especiales en cuanto a forma, dimensiones y calidad de material, que les permita cumplir la misión encomendada.

El material empleado para la fabricación de segmentos debe tener una dureza suficiente para evitar un desgaste prematuro, pero no excesiva, para no ocasionar desgastes en el cilindro. Por otra parte han de poseer una estructura lo suficientemente elástica, para mantener la presión necesaria sobre la pared del cilindro y asegurar así la estanqueidad.

En la fabricación de segmentos se utiliza la fundición de hierro aleada con ligeras proporciones de Si, Ni, y Mn, con una estructura perlítica de grado fino obtenida por colada centrífuga. Para mejorar el comportamiento del segmento en la fricción, se le somete a un tratamiento de fosfatación. Con este tratamiento se consigue formar una capa porosa que se impregna de aceite, lo que ayuda a mejorar las condiciones de rozamiento, con una elevada reducción del desgaste.

A los segmentos de fuego en particular se les da un tratamiento de cromado para que puedan soportar las condiciones extremas a las que trabajan.

Biela

La biela se encarga de unir el pistón con el cigüeñal. La función de la biela es transmitir la fuerza recibida por el pistón en la combustión hasta el cigüeñal.

Se trata de una pieza de suma importancia, tanto para la transmisión de potencia, como para la transformación del movimiento. Durante su funcionamiento está sometida a esfuerzos de tracción, compresión y flexión por pandeo. Debe tener una longitud que guarde relación directa con el radio de giro de la muñequilla del cigüeñal y la magnitud de los esfuerzos a transmitir. Tiene que ser lo suficientemente robusta para que soporte las solicitaciones mecánicas que se originan.

Material empleado en su fabricación

El material empleado en su fabricación es el acero al carbono aleado con Ni y Cr, con un tratamiento adecuado para obtener las elevadas características mecánicas que se precisan. Se fabrica por estampación en caliente y se mecanizan las zonas de amarre al émbolo y al cigüeñal, así como los elementos de unión y los pasos de aceite.

Las condiciones exigidas en la fabricación de las bielas para su correcto funcionamiento destacan:

• Igualdad de peso para cada grupo de bielas de un mismo motor.

• Paralelismo entre ejes de simetría.

• Precisión en la longitud o distancia entre centros.

Partes y características constructivas de una biela

Las características constructivas de la biela, en cuanto a forma y dimensiones, están en función del trabajo a desarrollar.

En una biela hay que distinguir las siguientes parte:

• Pie de biela.

• Cabeza de biela.

• Perno de unión.

• Cuerpo de la biela.

Bulón

La

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