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Questions and Answers
¿Cuál es el material utilizado en la corona de los pistones en motores de alta velocidad y carga?
¿Qué tipo de válvula requiere acero con alto contenido de cromo para resistir la corrosión?
¿Qué tipo de cojinete se utiliza en la muñequilla de biela en motores de categoría III?
Los segmentos del pistón en motores de categoría IV están hechos principalmente de?
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¿Qué aleación se puede usar en las válvulas de escape debido a su alta duración?
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En los motores de dos tiempos, ¿qué tratamiento se aplica en el bulón de la cruceta?
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¿Qué características poseen los cojinetes trimetálicos?
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¿Qué tipo de refrigeración utilizan los motores según el contenido?
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¿Qué tipo de material se utiliza comúnmente para los bloques de motores de alta velocidad en la Categoría I?
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¿Cuál es el material de las camisas en los motores de media velocidad de la Categoría III?
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En los motores de baja velocidad de la Categoría IV, ¿qué material se usa más comúnmente para los bloques?
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¿Qué tipo de válvulas se utilizan en los motores de media velocidad Categoría III para el escape?
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En los motores de combustión interna de categoría II, ¿qué tipo de bloques se utilizan con mayor frecuencia?
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Los pistones de los motores de baja velocidad en la Categoría IV son comúnmente hechos de:
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En motores de alta velocidad de la Categoría II, ¿qué se utiliza generalmente para las camisas?
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¿Qué material se utiliza comúnmente para los cojinetes en motores de baja velocidad de la Categoría IV?
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¿De qué materiales se fabrican los cigüeñales para motores de alta velocidad en la categoría I?
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¿Cuál es la principal ventaja de los bloques de metal ligero en las categorías I y II?
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Las culatas en la categoría IV se fijan al bloque de cilindros mediante:
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¿Qué característica describe a los bloques de motor en la categoría III?
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¿Qué tipo de pistones se utilizan comúnmente en los motores de la categoría II?
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Los bloques de motor en la categoría IV suelen estar fabricados de:
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En motores estándar de la categoría II, ¿qué tipo de cigüeñal es suficiente?
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La aleación que compone la capa deslizante del cojinete es principalmente:
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¿Cuál es la categoría de los cigüeñales que utiliza acero forjado de alta aleación en motores de altas cargas?
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¿Qué material se utiliza para la culata en la Categoría III?
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¿Qué tipo de metal se utiliza en los pistones de la Categoría I?
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¿Cuál es el contenido de cromo en las válvulas de escape de la Categoría III?
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¿Qué tipo de cojinete se menciona en la Categoría IV?
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¿Cuál es el principal problema de lubricación en motores de dos tiempos?
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¿Qué causa la corrosión a alta temperatura en motores?
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¿Qué tipo de material se utiliza para las camisas en los motores?
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¿Cuál es la principal diferencia entre los bloques de motor de las categorías I y II en cuanto a su material?
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¿Qué tipo de acerado se utiliza para los cigüeñales en motores de categoría II?
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En motores de baja velocidad de la categoría IV, ¿qué tipo de material se utiliza frecuentemente para las camisas?
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¿Qué material se utiliza principalmente para las culatas de motores en la categoría III?
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¿Cuál es el material más adecuado para fabricar pistones en motores de categoría II?
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¿Qué característica tienen los cigüeñales en motores de alta carga de categoría I?
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¿Qué tipo de bloques se utilizan predominantemente en motores de combustión interna de categoría III?
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¿Qué es común en la construcción de culatas en la categoría IV?
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¿Qué se requiere en los bloques de metal ligero en las categorías I y II?
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¿Qué tipo de cojinete se utiliza en la Categoría IV?
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En qué categorías se utiliza principalmente el acero forjado para las culatas?
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¿Cuál de los siguientes materiales es comúnmente utilizado para los pistones en motores de alta carga y térmica?
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¿Qué tipo de válvula de admisión utiliza acero al carbono de alta calidad?
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¿Qué material se considera ideal para las camisas en motores de alta carga?
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¿Cuál es la característica clave de los motores de dos tiempos relacionada con la lubricación?
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¿Qué categoría de válvulas de escape utiliza aleaciones de níquel como Nimonac 80A?
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¿Qué causa la corrosión a baja temperatura en motores de combustión interna?
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¿Qué tipo de acero se utiliza en la categoría I de cigüeñales para motores de altas cargas?
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¿Qué tipo de material se destaca en los segmentos del pistón para buenas propiedades de deslizamiento?
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¿Qué tipo de material se utiliza comúnmente para las camisas en motores de media velocidad de la categoría III?
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¿Cuál es el material más frecuentemente utilizado para los bloques de motores de baja velocidad en la categoría IV?
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En motores de alta velocidad de la categoría I, ¿qué componente se hace de acero al carbono?
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¿Qué componente de los motores de baja velocidad en la categoría IV suele fabricarse con acero maleable?
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Las válvulas de escape en motores de media velocidad de la categoría III deben resistir altas temperaturas. ¿Qué material se utiliza principalmente?
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En motores de alta velocidad de la categoría II, ¿cuál es el material comúnmente usado para los pistones?
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¿Qué material se usa con mayor frecuencia para los bloques de motores de combustión interna en la categoría I?
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¿Qué tipo de cigüeñal se utiliza en motores de alta velocidad de la categoría I?
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Para motores de baja velocidad en la categoría IV, ¿qué elemento se utiliza como recubrimiento para las válvulas de escape?
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¿Cuál es la función principal de las camisas en motores de alta velocidad de la categoría II?
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¿Qué tipo de material se recomienda para las válvulas de escape para resistir la corrosión?
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¿Cuál es una característica de los pistones en motores de categoría IV?
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¿Qué tipo de cojinete se emplea en motores de categoría III para soportar altas cargas?
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Los segmentos del pistón en motores de categoría IV son principalmente:
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¿Qué tipo de refrigeración utilizan comúnmente los motores según las categorías mencionadas?
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¿Qué aleación se menciona como una opción costosa pero de mayor duración para válvulas de escape?
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Las válvulas de admisión de categoría III están hechas comúnmente de:
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¿Qué proporciona a los cojinetes trimetálicos una mejor capacidad de carga?
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Los motores de dos tiempos requieren una lubricación especial principalmente debido a:
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¿Qué material se considera más resistente para las válvulas de escape que poseen altos estándares de durabilidad?
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Study Notes
Materiales de los Motores de Combustión Interna
- La capa deslizante del cojinete es de metal blanco, normalmente una aleación de aluminio y estaño (80%/20%).
- Los motores de combustión interna se clasifican en cuatro categorías según la velocidad, el tiempo, el tipo de combustible y la potencia:
- Categoría I: Alta velocidad, cuatro tiempos, MDO, de 0 a 100 kW
- Categoría II: Alta velocidad, cuatro tiempos, MDO, de 100 a 10.000 kW
- Categoría III: Velocidad media, cuatro tiempos, HFO, de 500 a 30.000 kW
- Categoría IV: Baja velocidad, dos tiempos, HFO, de 1.500 a 100.000 kW
- Las categorías I y II utilizan bloques de motor de fundición o metal ligero; los bloques de metal ligero requieren camisas o casquillos instalados por separado.
- La categoría III utiliza bloques de motor de aleación de hierro fundido, a menudo nodular con magnesio, ofreciendo alta resistencia a la tracción.
- La categoría IV utiliza bloques de motor de acero fundido con camisas de hierro fundido instaladas en la parte inferior.
- Los cigüeñales de las categorías I y II están hechos de acero forjado de alta aleación o acero al carbono, mientras que los cigüeñales de la categoría III están hechos de acero forjado y los de la categoría IV de acero maleable de alta calidad.
- Los cigüeñales de los motores de alta carga (categoría I) se fabrican con acero forjado de alta aleación.
- Para motores estándar (categoría I), el acero al carbono normal es suficiente.
- Para motores de alta carga (categoría II), los cigüeñales suelen estar hechos de hierro forjado, con aleaciones si es necesario.
- Los cigüeñales de la categoría III se fabrican con acero forjado.
- Los cigüeñales de la categoría IV se apoyan en la bancada del motor, que se fabrica de manera soldada y lleva crucetas incorporadas.
- Los pistones de las categorías I y II se fabrican con frecuencia de metal ligero; los pistones de la categoría III tienen corona de hierro fundido y falda de metal ligero, mientras que los de la categoría IV están hechos de acero forjado o fundido debido a las altas cargas térmicas y mecánicas.
- Los pistones de la categoría II tienen dos componentes: corona de hierro fundido para resistir altas cargas térmicas y mecánicas, y falda de metal ligero para facilitar el movimiento y la absorción de fuerzas laterales.
- Las culatas se fabrican normalmente de metal ligero o hierro fundido en las categorías I y II, mientras que en la categoría III se pueden utilizar hierro fundido o acero fundido, especialmente si las válvulas de escape están muy cargadas, y en la categoría IV se utilizan culatas de acero forjado.
- Las válvulas de admisión de la categoría III suelen ser de acero al carbono de alta calidad, mientras que las válvulas de escape requieren acero con un alto contenido de cromo (8-12%) y silicio para resistir la corrosión.
- Las válvulas de escape de la categoría III pueden tener armadura de estelita, una aleación resistente al desgaste, o Nimonac 80A, una aleación de níquel más costosa pero con mayor duración.
- Las válvulas de escape de la categoría IV son generalmente de acero aleado con recubrimiento de estelita y materiales como NIMONAC 80A.
- Los cojinetes de la categoría III utilizan cojinetes trimetálicos tanto en la muñequilla de biela como de bancada.
- Los cojinetes de la categoría IV utilizan cojinetes trimetálicos para soportar altas cargas, especialmente en las crucetas, que están sujetas a grandes esfuerzos en los motores de dos tiempos.
- Los cojinetes trimetálicos están compuestos por una tapa de acero con capas de bronce, níquel y metal blanco (aluminio y estaño).
- Los segmentos del pistón suelen ser de hierro fundido perlítico de grano fino con una lámina de grafito, lo que les da buenas propiedades de deslizamiento.
- Los segmentos del pistón son más duros que las camisas de hierro fundido perlítico.
- El uso de HFO (combustible pesado) en la categoría III requiere materiales resistentes a la corrosión a altas temperaturas.
- Los motores de dos tiempos (categoría IV) requieren lubricación especial debido a la falta de revoluciones "muertas". Se utilizan tratamientos superficiales en el bulón de la cruceta para prevenir el desgaste prematuro.
- Los motores utilizan diferentes métodos de refrigeración: camisas y culatas refrigeradas por agua, galerías de refrigeración en la fundición u orificios taladrados.
- La corrosión a alta temperatura es causada por depósitos pegajosos de sodio y vanadio en el combustible, altamente corrosivos.
- La corrosión a baja temperatura es causada por el azufre, especialmente en el combustible a cargas bajas.
Motores de Cruceta
- Los motores de dos tiempos de alta potencia a menudo presentan una construcción de cruceta, donde una serie de crucetas y sus cojinetes conectan el cigüeñal con las bielas.
Materiales para Motores de Combustión Interna
- La capa deslizante de los cojinetes se fabrica con metal blanco, una aleación de aluminio y estaño (80%/20%).
Categorías de Motores
- Los motores de combustión interna se clasifican en cuatro categorías según la velocidad, el tiempo, el tipo de combustible y la potencia:
- Categoría I: Alta velocidad, cuatro tiempos, MDO, de 0 a 100 kW
- Categoría II: Alta velocidad, cuatro tiempos, MDO, de 100 a 10.000 kW
- Categoría III: Media velocidad, cuatro tiempos, HFO, de 500 a 30.000 kW
- Categoría IV: Baja velocidad, dos tiempos, HFO, de 1.500 a 100.000 kW
Bloques de Motor
- Categoría I & II: Los bloques de motor pueden ser de fundición o metal ligero. Los bloques de metal ligero son más ligeros, pero requieren camisas o casquillos instalados por separado. En bloques de hierro fundido, no se necesita una camisa independiente.
- Categoría III: Los bloques de motor suelen estar fabricados de aleación de hierro fundido, frecuentemente nodular con magnesio, ofreciendo alta resistencia a la tracción.
- Categoría IV: Los bloques de cilindros de estos motores suelen ser de acero fundido, con camisas de hierro fundido instaladas en la parte inferior.
Cigüeñales
- Categoría I: Los cigüeñales para motores de altas cargas se fabrican de acero forjado de alta aleación. Para motores estándares, el acero al carbono normal es suficiente.
- Categoría II: Los cigüeñales suelen estar hechos de hierro forjado, con aleaciones si es necesario según la carga.
- Categoría III: Los cigüeñales son de acero forjado.
- Categoría IV: Los cigüeñales se apoyan sobre la bancada del motor, una construcción soldada con crucetas incorporadas.
Culatas
- Categoría I: Las culatas pueden estar hechas de metal ligero o hierro fundido.
- Categoría II: Las culatas se fabrican generalmente de hierro fundido.
- Categoría III: Las culatas pueden ser de hierro fundido o acero fundido, especialmente si las válvulas de escape están muy cargadas.
- Categoría IV: Las culatas de acero forjado se fijan al bloque de cilindros mediante pernos largos.
Pistones
- Categoría I: Los pistones se fabrican con frecuencia de metal ligero.
- Categoría II: Los pistones son de metal ligero, la masa del pistón es importante en motores de alta velocidad, ya que las fuerzas de aceleración y desaceleración afectan las partes móviles. Un pistón más ligero reduce esas fuerzas. En motores de alta velocidad y carga, los pistones se diseñan con dos componentes: corona de hierro fundido para resistir altas cargas térmicas y mecánicas, y falda de metal ligero para facilitar el movimiento y la absorción de fuerzas laterales.
- Categoría III: Los pistones tienen corona de hierro fundido y faldas de hierro fundido.
- Categoría IV: Los pistones están hechos de acero forjado o fundido, debido a las altas cargas térmicas y mecánicas.
Válvulas
- Categoría I: No se menciona específicamente, pero es probable que se utilicen materiales de acero al carbono y aleaciones de acero para válvulas de admisión y escape.
- Categoría III: Las válvulas de admisión suelen ser de acero al carbono de alta calidad. Las válvulas de escape requieren acero con alto contenido de cromo (8-12%) y silicio para resistir la corrosión. Las válvulas de escape pueden tener armadura de Estelita, una aleación resistente al desgaste. También se puede usar Nimonac 80A, una aleación de níquel costosa, pero con mayor duración.
- Categoría IV: Las válvulas de escape son generalmente de acero aleado, con recubrimiento de Estelita y materiales como NIMONAC 80A.
Cojinetes
- Categoría III: Se utilizan cojinetes trimetálicos tanto en la muñequilla de biela como de bancada.
- Categoría IV: Los cojinetes de las crucetas están sujetos a grandes esfuerzos en los motores de dos tiempos. Se utilizan cojinetes trimetálicos para soportar altas cargas. Cojinetes Trimetálicos: Compuestos por una tapa de acero con capas de bronce, níquel y metal blanco (aluminio y estaño).
Segmentos del Pistón
- Categoría IV: Los segmentos del pistón suelen ser de hierro fundido perlítico de grano fino con una lámina de grafito, lo que les da buenas propiedades de deslizamiento. Son más duros que las camisas de hierro fundido perlítico.
Otras Consideraciones
- Categoría III: El uso de HFO (fuel oil pesado) requiere materiales resistentes a la corrosión a alta temperatura.
- Categoría IV: Los motores de dos tiempos requieren lubricación especial debido a la falta de revoluciones "muertas". Se utilizan tratamientos superficiales en el bulón de la cruceta para prevenir el desgaste prematuro.
- Refrigeración: Los motores utilizan diferentes métodos de refrigeración: camisas y culatas refrigeradas por agua, galerías de refrigeración en la fundición u orificios taladrados.
Materiales para Motores de Alta Velocidad (Cuatro Tiempos)
-
Categorías I y II (0-10.000 kW):
- Bloques: Fundición o metal ligero (I). Hierro fundido (II) para mayor potencia.
- Camisas: Separadas en motores de metal ligero; integradas en bloques de hierro fundido (I).
- Pistones: Metal ligero (I y II). Dos componentes (II) para alta velocidad, corona de hierro fundido para resistencia térmica.
- Cigüeñales: Acero forjado de alta aleación (I), acero al carbono (I), hierro forjado (II).
- Culatas: Metal ligero o hierro fundido (I), hierro fundido (II).
Materiales para Motores de Media Velocidad (Cuatro Tiempos)
-
Categoría III (500-30.000 kW):
- Bloques: Aleación de hierro fundido con magnesio, resistencia a la tracción.
- Camisas: Hierro fundido, collar para resistir altas presiones.
- Cigüeñales: Acero forjado.
- Pistones: Corona de hierro fundido, falda de metal ligero.
- Culatas: Hierro fundido o acero fundido.
- Válvulas: Acero al carbono (admisión), acero con alto contenido de cromo (escape), Estelita (relleno de escape), Nimonac 80A (válvulas de escape).
Materiales para Motores de Baja Velocidad (Dos Tiempos)
-
Categoría IV (1.500-100.000 kW):
- Bloques: Acero fundido (más comúnmente), Hierro fundido.
- Camisas: Hierro fundido.
- Culatas: Acero forjado.
- Pistones: Acero forjado o fundido.
- Vástagos, Biela y Cigüeñal: Acero maleable.
- Crucetas: Acero forjado.
- Bancada: Acero soldado.
- Segmentos del Pistón: Hierro fundido perlítico con lámina de grafito.
- Válvulas de Escape: Acero de alta aleación recubierto de estelita.
- Cojinetes: Trimetales (acero, bronce, níquel, metal blanco).
Materiales de Motores de Combustión Interna
-
Bloques de motor:
- Categoría I (0-100 kW): Frecuentemente fabricados de fundición o metal ligero. Los bloques de metal ligero requieren camisas o casquillos instalados separadamente.
- Categoría II (100-10.000 kW): Utilizan bloques de hierro fundido con mayor frecuencia.
- Categoría III (500-30.000 kW): Fabricados de aleación de hierro fundido, a menudo fundición nodular con magnesio para alta resistencia a la tracción. Las camisas son de fundición de hierro especial con un collar superior para absorber altas presiones.
- Categoría IV (1.500-100.000 kW): Construidos con planchas de acero soldadas o fundición. El bloque de cilindros es usualmente de hierro fundido, pero actualmente se prefiere acero fundido.
-
Cigüeñales:
- Categoría I: Acero al carbono, con muñequillas endurecidas. En motores de altas cargas, se utiliza acero forjado de alta aleación.
- Categoría II: Hierro forjado, potencialmente aleado, dependiendo de la carga.
- Categoría III: Acero forjado.
- Categoría IV: Acero maleable de alta calidad, con especial atención en el cigüeñal.
-
Culatas:
- Categoría I: Metal ligero o hierro fundido.
- Categoría II: Generalmente hierro fundido.
- Categoría III: Hierro fundido o acero fundido, especialmente cuando las válvulas de escape están muy cargadas.
- Categoría IV: Acero forjado.
-
Pistones:
- Categoría I: Metal ligero.
- Categoría II: Metal ligero, la masa es importante.
- Categoría III: Corona de hierro fundido para altas cargas térmicas y mecánicas, falda de metal ligero para una buena conducción.
- Categoría IV: Acero forjado o fundido, por las altas cargas.
-
Válvulas de escape:
- Categoría III: Acero con alto grado de cromo (8-12%) y silicio, a veces con armadura de estelita (aleación resistente al desgaste) o Nimonac 80A (aleación de níquel).
- Categoría IV: Altas aleaciones de acero con recubrimiento de estelita; aleación NIMONAC 80A también es usada.
-
Válvulas de admisión:
- Categoría III: Acero al carbono de alta calidad.
-
Cojinetes:
- Categoría III: Trimetálicos, capa de acero, bronce, barrera de níquel y metal blanco (principalmente aluminio con estaño).
- Categoría IV: Trimetálicos, para soportar altas cargas.
-
Otros:
- Camisas: Hierro fundido con grafito, para buenas propiedades de deslizamiento.
- Segmentos del pistón: Hierro fundido perlítico de grano fino con grafito, para buenas propiedades de deslizamiento.
- Lubricación: Los motores de dos tiempos requieren especial atención en la lubricación debido a que no tienen revoluciones "muertas", lo que expone los cojinetes a esfuerzos constantes.
- Corrosión a Alta Temperatura: Causada por depósitos pegajosos de sodio y vanadio en el combustible, altamente corrosivos.
- Corrosión a Baja Temperatura: Causada por azufre, principalmente en el combustible a cargas bajas.
- Motores de Cruceta: Los motores de dos tiempos de alta potencia a menudo presentan una construcción de cruceta, donde una serie de crucetas y sus cojinetes conectan el cigüeñal con las bielas.
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