Daño De Pistones

Universidad Tecnológica de Panamá

Facultad de ingeniería mecánica

Lic. En mecánica automotriz

Tecnologia de los Materiales

Semestral

Pistones

Nombre:

2do semestre

Profesor:

Jovanni Diaz

2013

INTRODUCCIÓN

Los procesos de fabricación de los motores, se reducen las tolerancias de fabricación y el peso de las piezas constructivas se eleva la calidad de los materiales. También se optiman la forma de las cámaras de combustión y los circuitos de gas a fin de rebajar el consumo de combustible y las emisiones.

La funcion de lo pistones es de soportar las altas presiones que se generan en la combustión, contener los aros, contener al perno del pisto para su unión con la biela y transmitir al conjunto biela-cigüeñal su movimiento alternativo.

A pesar de todas estas modificaciones constructivas en los motores, el cuadro clínico de los daños en los pistones y los cilindros no ha cambiado mucho.

Las causas principales de los daños del motor residen en averías, irregularidades o esfuerzos excesivos de tipo térmico o mecánico. De ahí que se estropeen sobre todo las piezas del motor sujetas a mayores esfuerzos como los pistones.

Contenido

• tipos de pistones

• pistones de aluminio fundido (sufijos p, np)

• pistones forjados a presión (sufijo f)

• pistones hipereutecticos (prefijo h)

• pistones con capa de recubrimiento (sufijo c)

• fundiciones en la cabeza del pistón (motor diesel)

• causas probables

• influencia del contenido de azufre en el combustible para motores diesel

• daño por corrosión

• fomas de evitar la corrosion

• nuevas tecnologías

• anexo

• conclusión

• bibliografía

PISTONES

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 es hacia arriba y 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.

El pistón, que a primera vista puede parecer de las piezas más simples, ha sido y es una de las que ha obligado a un mayor estudio. Debe ser ligero, de forma que sean mínimas las cargas de inercia, pero a su vez debe ser lo suficientemente rígido y resistente para soportar el calor y la presión desarrollados en el interior de l la cámara de combustión.

Los pistones de los motores actuales usan como elemento principal el aluminio, por ser un metal con amplias cualidades.

En la fabricación de los pistones, al aluminio se le agregan otros elementos para obtener formulas adecuadas que proporcionan las características particulares necesarias según el tipo y aplicación 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 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.

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 por las empresas fabricantes de equipo original. Estos mismos pistones de la marca Sealed Power son los que tienen los vehículos que salen de la fábrica y son los mismos ofrecidos en las repuesteras como piezas de reposición.

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

mde uso diario como de trabajos pesados e incluso en los motores de autos de competencias

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. 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. Esta particular tecnología de los pistones Sealed Power se impone en especial para las nuevas generaciones de motores de alta compresión. Al usar pistones con prev fijo “H” su reparación será confiable

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 marca Sealed Power han estado a la vanguardia de la tecnología del recubrimiento de las faldas del pistón. Inicialmente se utilizó el estaño (éste le da un color opaco figura 3) 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 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.

También se usan los pistones sin recubrimiento que tienen una apariencia brillante por el color del aluminio al ser maquinado

En la cabeza del pistón o en el borde de la pared de fuego se aprecian fundiciones de tipo erosivo en la dirección en que las toberas han lanzado uno o varios chorros. La falda y la zona de segmentos del pistón no acusan huellas Fundiciones en la cabeza del pistón (motor Diesel)

Descripción del daño

El área de la cabeza y de la pared de fuego está destruida por completo

La pared está fundida hasta el porta segmento. El material fundido llega hasta la falda del pistón y en ella se notan daños y huellas de gripado. El portasegmento del primer segmento de compresión sólo se ha conservado parcialmente en el lado izquierdo del pistón. El resto del portasegmento se ha soltado durante la marcha del pistón y ha seguido ocasionando daños en la cámara de combustión. La fuerza de los fragmentos que giran ha hecho que éstos pasaran a través de la válvula de admisión y entraran en tubo de aspiración y de ahí al cilindro vecino en donde dejaron sus huellas (marcas de impactos)

de gripado.

Causas probables

• Tobera de inyección con fugas o agujas de inyectores colgadas o agarrotadas.

• Muelles de toberas rotos o flojas

• Válvulas de reducción de presión defectuosas en la bomba de inyección

• Caudal y momento de inyección no ajustado de acuerdo con los datos del fabricante del motor.

• En el caso de motores de antecámara: antecámara dañada pero sólo en conexión con una de las demás causas antes mencionadas

• Encendido retardado por compresión insuficiente debido a un intersticio demasiado grande, intervalos de control erróneos o válvulas con fugas.

• Encendido muy retardado por carburante Diesel negado a encenderse (índice demasiado bajo de cetano).

INFLUENCIA DEL CONTENIDO DE AZUFRE EN EL COMBUSTIBLE PARA MOTORES DIESEL

El azufre es un elemento natural del petróleo crudo. Los combustibles que se obtienen del petróleo, pueden variar su % de azufre en dependencia del tipo de crudo. Los combustibles pesados normalmente tienen un alto contenido de azufre.

Los combustibles livianos tienen un menor contenido de azufre porque éste puede reducirse o eliminarse durante el proceso de refinación.

El contenido de azufre en el combustible afecta a los motores diesel de dos formas diferentes. Una tiene que ver con la contaminación ambiental por la emisión de SOx de los gases producidos

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