Materiales para Motores Killo
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Questions and Answers

¿Cuál es la ventaja principal de utilizar metal ligero en la construcción de bloques de motor en comparación con hierro fundido?

Su peso reducido.

¿Por qué las camisas o casquillos de un bloque de metal ligero deben ser instaladas independientemente?

Porque no están integradas en el bloque como en el hierro fundido.

¿Qué material se prefiere para los cigüeñales de motores de alta carga en la categoría II?

Hierro forjado.

¿Por qué la masa del pistón es crucial para motores de alta velocidad?

<p>Porque afecta las fuerzas de aceleración y deceleración.</p> Signup and view all the answers

En motores de categoría III, ¿qué tipo de aleación se utiliza para los bloques motor?

<p>Aleación de hierro fundido.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las válvulas de escape en relación al combustible HFO?

<p>Los materiales de las válvulas deben resistir las altas temperaturas producidas por el HFO.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se confeccionan los pistones de motores de altas cargas y alta velocidad?

<p>Con dos componentes, la corona de hierro fundido y la falda de metal ligero.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de acero se suele utilizar en cigüeñales para motores estándar según la categoría I?

<p>Acero al carbono normal.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juega la refrigeración por agua en los motores de alta velocidad?

<p>Ayuda a manejar las altas temperaturas generadas durante la operación.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características hacen que algunos bloques de motor en la categoría II sean de hierro fundido?

<p>Su capacidad para soportar altas cargas y temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de material se utiliza comúnmente en los segmentos del pistón y qué propiedades les otorga el grafito?

<p>Se utilizan segmentos de hierro fundido perlítico con lámina de grafito, lo que les da excelentes propiedades para deslizarse.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la dureza típica de los aros del pistón y cómo se compara con la de las camisas?

<p>La dureza de los aros del pistón es de 2.000 a 2.400 N/mm², mientras que la de las camisas es de 800 N/mm².</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de válvula se utiliza en los motores de cruceta modernos y cuál es su mecanismo de control?

<p>Se utiliza una válvula central de escape controlada hidráulicamente.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se utilizan en la construcción de la carcasa de la válvula de escape y por qué son relevantes?

<p>La carcasa está hecha de hierro fundido de alta calidad, lo que proporciona resistencia y durabilidad.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la ventaja de utilizar cojinetes tipo trimetales en comparación con los cojinetes de metal blanco?

<p>Los cojinetes trimetales pueden soportar altas cargas sin requerir fabricación a medida.</p> Signup and view all the answers

¿Qué capas componen un cojinete tipo trimetal y cuál es su función?

<p>Están compuestos por una tapa de acero, bronce, níquel y metal blanco como material deslizante.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relaciona la proporción de aluminio y estaño en el metal blanco con sus propiedades?

<p>La proporción típica es de 80% de aluminio y 20% de estaño, lo que resulta en buena resistencia a la fatiga y deslizamiento.</p> Signup and view all the answers

Mencione un elemento que se puede añadir a las aleaciones de aluminio en los cojinetes para mejorar su rendimiento.

<p>Elementos como silicio o zinc se pueden añadir para mejorar la resistencia a altas cargas.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante la dureza del material en los segmentos del pistón y sus camisas?

<p>Una mayor dureza en los segmentos del pistón previene el desgaste y asegura un mejor sellado.</p> Signup and view all the answers

Explique las implicaciones de refrigeración en los motores relacionados con la válvula de escape.

<p>La válvula se refrigera mediante galerías dentro de la fundición, mientras que otros componentes usan orificios taladrados.</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se usa comúnmente para fabricar las camisas de los motores y cuáles son sus propiedades destacadas?

<p>Las camisas son fabricadas de una fundición de hierro especial, alcanzando propiedades superiores en resistencia.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ventajas proporciona el collar superior en el bloque motor?

<p>El collar superior permite la absorción de altas presiones y contribuye a reducir el tamaño y peso del bloque.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipos de materiales se utilizan para las válvulas de escape y por qué?

<p>Las válvulas de escape suelen estar hechas de acero con alto contenido en cromo y a veces son rellenadas con Estelita, debido a su resistencia al desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características tienen los cojinetes en estos motores?

<p>Se utilizan cojinetes trimetálicos tanto en la muñequilla de biela como en la bancada.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia entre la corrosión a alta y baja temperatura en los motores?

<p>La corrosión a alta temperatura es causada por compuestos en el fuel, mientras que la corrosión a baja temperatura es provocada por azufre en el fuel a bajas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué aleaciones se utilizan para mejorar la vida operativa de las válvulas y cuáles son sus componentes?

<p>Se usa Nimonac 80A que contiene 80% de níquel, cromo, titanio y aluminio para aumentar la durabilidad.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de pistones se utilizan comúnmente en estos motores y de qué material están hechos?

<p>Los pistones tienen corona de fundición de hierro y faldas de fundición de hierro.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se construyen los motores de baja velocidad y dos tiempos con planchas de acero soldadas?

<p>Se construyen así para ser extremadamente grandes y pesados, lo que proporciona mayor estabilidad y durabilidad.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de proyectos en el campo de la ingeniería se beneficiarían del conocimiento de los materiales usados en los motores descritos?

<p>Proyectos en ingeniería mecánica y naval, especialmente los que manejan motores de gran potencia.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de usar acero al carbono de gran calidad en las válvulas de admisión?

<p>Se utiliza para garantizar una buena resistencia y durabilidad bajo condiciones operativas sin altas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las crucetas integradas en la bancada del motor?

<p>Absorber cortes y guiar la cruceta.</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se utiliza comúnmente para las culatas en motores de acero forjado?

<p>Acero forjado.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la importancia de los tornillos de acero aleado en la construcción del motor?

<p>Unen verticalmente la bancada, columnas y bloque de cilindros con gran tensión.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es necesario un tratamiento superficial del acero en el bulón de la cruceta?

<p>Para prevenir el desgaste prematuro en condiciones de lubricación límite.</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedades mecánicas hacen preferible el acero fundido sobre el hierro fundido para el bloque de cilindros?

<p>Mayor resistencia y durabilidad.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se realiza la refrigeración de las camisas y culatas en el motor?

<p>A través de canales taladrados conocidos como orificios de refrigeración.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de los pistones en la estructura del motor y de qué material están típicamente hechos?

<p>Soportan altas cargas térmicas y mecánicas, y están hechos de acero forjado o fundido.</p> Signup and view all the answers

¿Qué diferencia hay en la lubricación entre motores de dos tiempos y cuatro tiempos?

<p>Los motores de dos tiempos no tienen revoluciones 'muertas', lo que aumenta la carga en los cojinetes.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué son cruciales los pernos largos en la fijación de las culatas?

<p>Proporcionan una unión fuerte y estable al bloque de cilindros.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de acero suele resultar suficiente para motores de cruceta con cargas menores?

<p>Acero al carbono sin aleación.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se utilizan en la construcción de bloques de motor para la categoría I, y cuál es su ventaja principal?

<p>Se utilizan fundición o metal ligero, siendo el metal ligero preferido por su menor peso.</p> Signup and view all the answers

En motores de categoría II, explica la razón para la composición de dos componentes en los pistones.

<p>La corona es de hierro fundido por altas cargas térmicas, y la falda de metal ligero para buena conducción.</p> Signup and view all the answers

Describe los materiales comúnmente usados en las culatas de los motores de la categoría II y su relevancia.

<p>Las culatas son generalmente de hierro fundido; esto proporciona resistencia a las altas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué consideraciones se deben tener en cuenta respecto a las válvulas de escape en motores que utilizan HFO?

<p>Se deben considerar los materiales de las válvulas, que deben resistir altas temperaturas y corrosión.</p> Signup and view all the answers

Menciona un desafío en la construcción de motores de categoría III relacionado con las cargas mecánicas.

<p>Deben soportar grandes cargas térmicas y mecánicas sin deformarse.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante el tratamiento de dureza en las muñequillas de biela y bancada?

<p>El tratamiento de dureza aumenta su resistencia al desgaste y mejora la duración del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la importancia del diseño de camisas refrigeradas con agua en motores de alta velocidad?

<p>Permiten una mejor gestión térmica, evitando sobrecalentamientos y optimizando el rendimiento.</p> Signup and view all the answers

Analiza cómo la elección de la aleación de hierro fundido mejora la durabilidad de los bloques en motores de alta carga.

<p>Mejora la resistencia a la fatiga y a la corrosión, extendiendo así la vida útil del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características del hierro forjado hacen que sea la elección preferida para los cigüeñales en motores de alta potencia?

<p>El hierro forjado ofrece mayor resistencia y ductilidad, esenciales para soportar altas cargas.</p> Signup and view all the answers

Explica cómo la masa del pistón influye en el rendimiento de motores de alta velocidad.

<p>Una menor masa del pistón reduce las fuerzas de aceleración y deceleración, mejorando la respuesta del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de aleaciones se pueden añadir a los cojinetes tipo trimetales y cuál es su efecto en el rendimiento del material?

<p>Elementos como silicio o zinc pueden añadirse a las aleaciones de aluminio, mejorando su capacidad para soportar altas cargas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la dureza característica del material usado en las camisas de los motores y cómo influye en su funcionamiento?

<p>La dureza típica de las camisas es de 800 N/mm², lo que les proporciona buenas propiedades de deslizamiento y compatibilidad con los aros del pistón.</p> Signup and view all the answers

Describa brevemente las características de la válvula central de escape en motores de cruceta.

<p>La válvula central de escape está controlada hidráulicamente y en motores grandes puede alcanzar diámetros de hasta 40 centímetros.</p> Signup and view all the answers

Explique la función que cumple el grafito en los segmentos del pistón.

<p>El grafito proporciona excelentes propiedades de deslizamiento dentro de la camisa de hierro fundido.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué los cojinetes tipo trimetales no requieren una fabricación a medida como los de metal blanco?

<p>Los cojinetes tipo trimetales vienen en formas estándar, lo que facilita su uso y reduce costos de producción.</p> Signup and view all the answers

Mencione un material comúnmente utilizado para recubrir válvulas de escape y su importancia.

<p>Las válvulas de escape suelen estar recubiertas con una capa de estelita, que mejora su resistencia al desgaste.</p> Signup and view all the answers

Indique qué propiedades mecánicas se mejoran al utilizar metal blanco en cojinetes.

<p>El metal blanco, compuesto principalmente de aluminio y estaño, ofrece gran resistencia a la fatiga y buenas propiedades de deslizamiento.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se prefieren en la construcción de las camisas de motor y por qué?

<p>Generalmente se elige hierro fundido perlítico, debido a su buena capacidad de deslizamiento y durabilidad.</p> Signup and view all the answers

Analice la importancia de las aleaciones en la fabricación de válvulas en motores de alta carga.

<p>Las aleaciones, como NIMONAC 80A, se utilizan para mejorar la resistencia y durabilidad de las válvulas bajo condiciones severas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influyen las capas en la composición de los cojinetes tipo trimetales sobre su rendimiento?

<p>Los cojinetes cuentan con una tapa de acero, bronce y una fina barrera de níquel, que optimizan su resistencia y capacidad de deslizamiento.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las guías de la cruceta en la estructura del motor?

<p>Las guías de la cruceta dirigen su movimiento y absorben los esfuerzos de corte.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el material habitualmente utilizado para el bloque de cilindros en motores de alta capacidad?

<p>Generalmente se utiliza acero fundido debido a sus superiores propiedades mecánicas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se previene el desgaste acelerado de los cojinetes en condiciones de lubricación límite?

<p>Se aplica un tratamiento superficial al acero del bulón de la cruceta.</p> Signup and view all the answers

¿Qué cuidado especial requiere la lubricación en motores de dos tiempos?

<p>Los cojinetes de la cruceta están siempre sometidos a grandes esfuerzos, lo que aumenta la necesidad de lubricación constante.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel cumplen los tornillos tensores alargados en la construcción del motor?

<p>Previenen las vibraciones que podrían causar grietas en la estructura del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de los orificios de refrigeración en el motor?

<p>Facilitan la refrigeración de las camisas y culatas para evitar el sobrecalentamiento.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se utilizan pernos largos para fijar las culatas al bloque de cilindros?

<p>Proveen una sujeción fuerte y estable, crucial para soportar las altas presiones en el motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales son comúnmente utilizados para la fabricación de pistones en motores de alta carga?

<p>Los pistones suelen ser de acero forjado o fundido para resistir altas cargas térmicas y mecánicas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué diferencia hay en la atención a la lubricación entre motores de cuatro tiempos y motores de dos tiempos?

<p>Los motores de dos tiempos no tienen revoluciones 'muertas', lo que incrementa la necesidad de lubricación constante.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características hacen que el acero al carbono sin aleación sea suficiente para motores de cruceta con cargas menores?

<p>Su resistencia es adecuada para soportar las menores fuerzas en estos motores.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se utilizan en las válvulas de escape y cuál es su importancia?

<p>Las válvulas de escape suelen estar hechas de acero con alto contenido de cromo y pueden estar rellenas con armadura de acero como Estelita por su dureza y resistencia al desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tiene el collar superior en el bloque motor?

<p>El collar superior absorbe las altas presiones de compresión y combustión, además de proporcionar orificios de refrigeración.</p> Signup and view all the answers

¿Qué aleaciones se utilizan para las válvulas y cómo mejoran su durabilidad?

<p>Se utilizan aleaciones como Nimonac 80A, que contiene 80% de níquel, cromo, titanio y aluminio, lo cual incrementa significativamente su vida operativa.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia entre corrosión a alta y baja temperatura en motores?

<p>La corrosión a alta temperatura es causada principalmente por compuestos de sodio y vanadio en el combustible, mientras que la baja temperatura se debe al azufre presente en el fuel.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se prefiere el uso de acero forjado en el cigüeñal de motores grandes?

<p>El acero forjado se elige por su alta resistencia y capacidad para soportar las cargas mecánicas y térmicas en motores de alta demanda.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se construyen y qué materiales se utilizan en los pistones de los motores de alta carga?

<p>Los pistones están hechos con corona de fundición de hierro y faldas de fundición de hierro, que ofrecen resistencia a altas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué las válvulas de admisión utilizan acero al carbono y qué limitaciones tiene?

<p>Se usa acero al carbono de gran calidad por su resistencia, aunque no es suficiente para las válvulas de escape debido a las altas temperaturas que enfrentan.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juegan los cojinetes trimetálicos en la durabilidad del motor?

<p>Los cojinetes trimetálicos ofrecen una mejor distribución de carga y resisten mejor al desgaste, aumentando la vida útil del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de acero se utiliza para la confección de culatas y por qué es relevante?

<p>Las culatas son fabricadas de hierro fundido o acero fundido, lo que les confiere propiedades mecánicas superiores en condiciones de alta presión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características de los motores de baja velocidad y dos tiempos los hacen únicos en su diseño?

<p>Estos motores son excepcionalmente grandes y pesados, construidos en su mayoría por partes de acero soldadas.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se utilizan comúnmente bloques de hierro fundido en motores de alta potencia en comparación con los motores de menor potencia?

<p>Los bloques de hierro fundido ofrecen mayor resistencia y durabilidad para soportar las altas cargas térmicas y mecánicas.</p> Signup and view all the answers

Explica la importancia de la composición de los pistones de dos componentes en motores de alta velocidad.

<p>La corona de hierro fundido soporta altas cargas térmicas, mientras que la falda de metal ligero reduce la masa del pistón, mejorando el rendimiento.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el impacto del uso de acero forjado en los cigüeñales de motores de alta carga?

<p>El acero forjado mejora la resistencia a la fatiga y a las cargas dinámicas, aumentando la durabilidad del cigüeñal.</p> Signup and view all the answers

Analiza por qué la refrigeración por agua es esencial en las camisas de los motores de alta velocidad.

<p>La refrigeración por agua previene el sobrecalentamiento y la deformación de las camisas, asegurando la estabilidad del motor.</p> Signup and view all the answers

En motores de categoría III, ¿qué factores deben considerarse al elegir materiales para las válvulas de escape?

<p>Se debe considerar la resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas que genera el combustible HFO.</p> Signup and view all the answers

Describe el papel de la masa del pistón en motores de alta velocidad y su relación con las fuerzas de aceleración.

<p>Una menor masa del pistón reduce las fuerzas de aceleración y deceleración, mejorando la respuesta del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ventajas proporciona el uso de aleaciones en la construcción de bloques motor en comparación con el hierro fundido puro?

<p>Las aleaciones pueden ofrecer propiedades mecánicas mejoradas como mayor resistencia y menor peso.</p> Signup and view all the answers

Explica cómo afecta el diseño de las camisas refrigeradas a la eficiencia general del motor.

<p>El diseño de camisas refrigeradas ayuda a mantener la temperatura operativa adecuada, evitando el sobrecalentamiento.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es significativo el uso de acero al carbono en los cigüeñales de motores estándar en la categoría I?

<p>El acero al carbono es suficiente para motores de menor carga, ofreciendo un balance entre costo y rendimiento.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rol de las muñequillas de biela y bancada en los motores, y por qué se requiere un endurecimiento especial?

<p>Las muñequillas soportan cargas altas y requieren endurecimiento para aumentar su resistencia al desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tienen las guías de la cruceta en la estructura del motor?

<p>Conducen a la cruceta y absorben los cortes.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se utilizan tornillos de acero aleado para unir las diferentes partes del motor?

<p>Proporcionan gran tensión y ayudan a prevenir vibraciones.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo contribuyen los pernos largos en la fijación de las culatas al motor?

<p>Aumentan la rigidez y reducen el riesgo de fallas por vibración.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ventajas mecánicas tiene el acero fundido frente al hierro fundido en la construcción del bloque de cilindros?

<p>El acero fundido ofrece propiedades mecánicas superiores, como mayor resistencia y durabilidad.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es crucial la lubricación adecuada en motores de dos tiempos?

<p>Sin lubricación, los cojinetes sufren desgaste acelerado debido a los altos esfuerzos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tratamientos superficiales se aplican al bulón de la cruceta para prevenir el desgaste prematuro?

<p>Se utilizan placas de cromo endurecido o un super acabado.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de las camisas de hierro fundido en un motor?

<p>Proporcionan soporte a los pistones y facilitan la refrigeración.</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se prefiere para la construcción de pistones en motores de alta carga?

<p>Se prefieren pistones de acero forjado o fundido.</p> Signup and view all the answers

Explique la función de los orificios de refrigeración en el motor.

<p>Permiten la circulación de refrigerante para enfriar las camisas y culatas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afecta la calidad del acero al carbono sin aleación en motores de cruceta?

<p>Suele proporcionar suficiente resistencia para cargas menores.</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedades le confiere la lámina de grafito a los segmentos del pistón?

<p>La lámina de grafito proporciona excelentes propiedades de deslizamiento en la camisa de hierro fundido.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye la dureza de los aros del pistón en su rendimiento?

<p>La dureza de los aros del pistón, entre 2.000 y 2.400 N/mm², permite soportar altas presiones sin desgastarse.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la composición principal de los cojinetes tipo trimetales y sus características?

<p>Los cojinetes tipo trimetales consisten en una tapa de acero, una capa de bronce y una barrera de níquel, ofreciendo alta capacidad de carga y resistencia al desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ventajas ofrece el uso de aleaciones de acero en las válvulas de escape?

<p>Las aleaciones de acero, como NIMONAC 80A, mejoran la resistencia al desgaste y permiten un mejor rendimiento en condiciones de alta temperatura.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué los materiales de construcción de las válvulas son clave para su funcionamiento?

<p>Los materiales, como acero recubierto de estelita, son cruciales para soportar las altas temperaturas y presiones en el proceso de escape.</p> Signup and view all the answers

¿Qué rol desempeña la capa de níquel en los cojinetes tipo trimetales?

<p>La capa de níquel actúa como una barrera que mejora la resistencia al desgaste y prolonga la vida útil del cojinete.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las galerías de refrigeración en la carcasa de la válvula?

<p>Las galerías refrigeran la carcasa de la válvula para prevenir el sobrecalentamiento durante el funcionamiento del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué la dureza de las camisas es menor que la de los aros del pistón?

<p>La dureza de las camisas es de 800 N/mm² porque están diseñadas para permitir un mejor deslizamiento de los aros del pistón.</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedades del metal blanco son esenciales para su uso en cojinetes?

<p>El metal blanco tiene excelentes propiedades de deslizamiento y puede soportar grandes esfuerzos a la fatiga.</p> Signup and view all the answers

¿Qué desafíos presenta la refrigeración en los motores de cruceta modernos?

<p>La refrigeración debe ser eficiente para manejar el calor generado en componentes como las válvulas de escape y la carcasa.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de la corrosión a alta temperatura en las válvulas de escape?

<p>La corrosión a alta temperatura puede crear un depósito pegajoso en el asiento de la válvula, aumentando su desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedades hacen que la armadura de acero, Estelita, sea ideal para las válvulas de escape?

<p>La armadura de acero, Estelita, es muy dura y resistente al desgaste, lo que extiende la vida útil de las válvulas de escape.</p> Signup and view all the answers

Explica por qué el collar superior en el bloque motor es beneficioso.

<p>El collar superior reduce el tamaño y peso del bloque, además de absorber altas presiones de compresión y combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué elementos se encuentran comúnmente en las válvulas de escape para mejorar su resistencia?

<p>Las válvulas de escape suelen contener un alto grado de cromo (8-12%) y silicona para mejorar su resistencia al desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de materiales se utilizan en la fabricación de pistones para alta carga y por qué?

<p>Los pistones son típicamente de fundición de hierro, lo que les proporciona alta resistencia y durabilidad.</p> Signup and view all the answers

¿Qué factor determinante influye en la elección de aleaciones para las válvulas en motores de alta carga?

<p>La elección de aleaciones, como Nimonac 80A, se basa en su capacidad para extender la vida operativa de las válvulas, a pesar de ser costosas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se ve afectada la durabilidad de los motores de baja velocidad y dos tiempos por el uso de acero soldado?

<p>Las planchas de acero soldadas ofrecen una resistencia estructural que es esencial para soportar las cargas pesadas en estos motores.</p> Signup and view all the answers

Menciona un componente crucial en el diseño de las culatas que ayuda a disipar calor.

<p>Los orificios de refrigeración en las culatas son cruciales para gestionar la disipación de calor durante la operación del motor.</p> Signup and view all the answers

Describe las consecuencias de la corrosión a baja temperatura en motores que funcionan con HFO.

<p>La corrosión a baja temperatura, provocada por el azufre en el combustible, puede dañar componentes como las válvulas en condiciones de carga extremadamente baja.</p> Signup and view all the answers

¿Qué beneficios derivados de la soldadura en piezas de motores se pueden mencionar en comparación con la fundición?

<p>La soldadura permite una mayor flexibilidad en el diseño del motor y puede reducir el peso total al permitir thinner walls.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de los soportes de acero forjado en la bancada del motor?

<p>Los soportes de acero forjado estabilizan el cigüeñal, distribuyendo las fuerzas mecánicas y evitando vibraciones.</p> Signup and view all the answers

Explica la importancia de los tornillos de acero aleado en la unión de las estructuras del motor.

<p>Los tornillos de acero aleado proporcionan gran tensión y resistencia, asegurando que las diferentes partes del motor permanezcan unidas bajo esfuerzo.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se utilizan tratamientos superficiales en el acero del bulón de la cruceta?

<p>Se utilizan para prevenir el desgaste prematuro en condiciones de lubricación límite, asegurando la vida útil de los componentes.</p> Signup and view all the answers

Comenta sobre las propiedades que hacen al acero fundido preferible sobre el hierro fundido para bloques de cilindros.

<p>El acero fundido tiene propiedades mecánicas superiores, como mayor resistencia y ductilidad, lo que lo hace más adecuado para aplicaciones de alta carga.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el impacto de no tener revoluciones 'muertas' en los motores de dos tiempos?

<p>Esto causa que los cojinetes de la cruceta estén siempre sometidos a grandes esfuerzos, aumentando el riesgo de desgaste y fallos.</p> Signup and view all the answers

Explica cómo los canales de refrigeración influyen en el desempeño del motor.

<p>Los canales de refrigeración permiten mantener las temperaturas de las camisas y culatas en niveles óptimos, previniendo sobrecalentamientos y daños.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué las camisas de hierro fundido suelen estar instaladas dentro del bloque de cilindros?

<p>Se instalan para permitir una mejor disipación del calor y proteger el bloque de cilindros de las altas temperaturas y presiones.</p> Signup and view all the answers

Describe la razón por la que se emplean pilares en la estructura del motor.

<p>Los pilares proporcionan soporte estructural y estabilidad, soportando el peso de las partes móviles y resistiendo las fuerzas de operación.</p> Signup and view all the answers

¿Qué implicaciones tiene usar bloques de motor de metal ligero versus hierro fundido en términos de peso y rendimiento?

<p>Los bloques de metal ligero ofrecen una ventaja de peso que puede mejorar el rendimiento, mientras que los de hierro fundido son más robustos para soportar cargas elevadas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juegan los pernos largos en la fijación de las culatas?

<p>Los pernos largos son cruciales para mantener una unión fuerte entre las culatas y el bloque de cilindros, evitando fugas y fallos mecánicos.</p> Signup and view all the answers

Explique cómo la combinación de diferentes materiales en los pistones de alta carga contribuye a su funcionalidad.

<p>La corona de hierro fundido soporta altas cargas térmicas y mecánicas, mientras que la falda de metal ligero permite una mejor conducción y absorción de fuerzas laterales.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características del acero maleable son esenciales para la fabricación de vástagos y bielas?

<p>El acero maleable es fundamental por su alta resistencia a la tensión y capacidad de deformación, lo que permite soportar impactos y carga continua.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la razón detrás de la necesidad de camisas o casquillos en bloques de metal ligero y cómo afecta esto al diseño del motor?

<p>Las camisas o casquillos son necesarios porque la estructura del metal ligero requiere soporte adicional, lo que complica el diseño y la instalación.</p> Signup and view all the answers

Discuta la importancia de las válvulas de escape en motores que utilizan HFO y su relación con los materiales de fabricación.

<p>Las válvulas de escape deben resistir altas temperaturas y corrosión, lo que requiere materiales específicos que soporten las propiedades del combustible HFO.</p> Signup and view all the answers

Analiza cómo la masa del pistón influye en las fuerzas generadas durante la aceleración y desaceleración en motores de alta velocidad.

<p>Una menor masa del pistón reduce las fuerzas de aceleración y desaceleración, mejorando la respuesta y eficiencia del motor.</p> Signup and view all the answers

Explique la función de la refrigeración por agua en el diseño de los motores de alta velocidad y su impacto en el rendimiento.

<p>La refrigeración por agua mantiene las temperaturas dentro de rangos óptimos, previniendo el sobrecalentamiento y garantizando el funcionamiento del motor.</p> Signup and view all the answers

Describa los efectos de la elección de materiales en las muñequillas de biela y bancada en cuanto a su durabilidad y resistencia.

<p>Las muñequillas endurecidas ofrecen mayor resistencia al desgaste y prolongan la vida útil del motor al soportar condiciones de alto estrés.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características del hierro forjado lo hacen adecuado para la fabricación de cigüeñales en motores de alta potencia?

<p>El hierro forjado es fuerte y puede ser aleado para soportar cargas elevadas, manteniendo la integridad estructural bajo condiciones extremas.</p> Signup and view all the answers

Identifica un desafío en la construcción de bloques de motor para la categoría III y cómo los materiales impactan ese desafío.

<p>Un desafío es soportar grandes cargas térmicas y mecánicas, lo que exige el uso de aleaciones de hierro fundido que puedan manejar estas demandas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afectan las fuerzas laterales en los pistones y qué materiales se utilizan para abordar este problema?

<p>Las fuerzas laterales ejercidas por la biela y el cigüeñal demandan materiales que aseguren la estabilidad, como el metal ligero en la falda del pistón.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se utilizan para fabricar las válvulas de escape y cómo contribuyen a su resistencia al desgaste?

<p>Las válvulas de escape suelen estar hechas de acero con alto contenido de cromo y pueden estar rellenas de armadura de acero Estelita, lo que les confiere una gran resistencia al desgaste.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente la función del collar superior en el bloque motor.

<p>El collar superior reduces el tamaño y peso del bloque motor y absorbe las altas presiones de compresión y combustión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de aleación se utiliza para mejorar la vida operativa de las válvulas y cuál es su principal componente?

<p>Se utiliza Nimonac 80A, que contiene un 80% de níquel, junto con cromo, titanio y aluminio.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se caracteriza la corrosión a alta temperatura en motores, y qué la causa?

<p>La corrosión a alta temperatura es causada por compuestos de sodio y vanadio en el combustible, que depositan materiales corrosivos sobre los asientos de las válvulas.</p> Signup and view all the answers

Explica la relevancia de los cojinetes trimetálicos en los motores modernos.

<p>Los cojinetes trimetálicos, que combinan diferentes metales, mejoran la capacidad de carga y la durabilidad en condiciones de alta presión.</p> Signup and view all the answers

¿Qué diferencia hay en la corrosión entre altas y bajas temperaturas en motores?

<p>La corrosión a alta temperatura se debe a compuestos corrosivos en el combustible, mientras que la corrosión a baja temperatura es causada por el azufre en el fuel a bajas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características presentan los motores de categoría IV en relación a su construcción?

<p>Los motores de categoría IV son excepcionalmente grandes y pesados, y se construyen principalmente con planchas de acero soldadas.</p> Signup and view all the answers

Por qué se considera que el acero con alto contenido de cromo es insuficiente para las válvulas de escape en motores de altas cargas?

<p>El acero al carbono de gran calidad usado en válvulas de admisión resulta insuficiente para válvulas de escape, que requieren más resistencia debido a las altas temperaturas y presiones.</p> Signup and view all the answers

Identifica dos materiales que se utilizan en la fabricación de los pistones y describe brevemente su función.

<p>Los pistones están fabricados con corona de fundición de hierro y faldas de fundición de hierro, asegurando resistencia y durabilidad bajo altas presiones.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los componentes típicos de un motor de baja velocidad y dos tiempos, y qué los distingue?

<p>Estos motores, que van de 1.500 a 100.000 kW, son conocidos por ser grandes, pesados y fabricados por partes, a menudo con un diseño robusto.</p> Signup and view all the answers

Describe las propiedades que otorga la lámina de grafito a los segmentos del pistón y a las camisas.

<p>La lámina de grafito otorga excelentes propiedades de deslizamiento reduciendo la fricción entre el pistón y la camisa.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia en dureza entre los aros del pistón y las camisas, y qué implica esto para su funcionamiento?

<p>Los aros del pistón tienen una dureza de $2.000 - 2.400$ N/mm^2, mientras que las camisas tienen $800$ N/mm^2, lo que permite que los aros resistan mayor desgaste.</p> Signup and view all the answers

Explica el propósito de utilizar aleaciones como NIMONAC 80A en las válvulas de escape.

<p>Las aleaciones como NIMONAC 80A son utilizadas por su resistencia al desgaste y su capacidad para soportar altas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ventajas ofrecen los cojinetes tipo trimetales frente a los de metal blanco en aplicaciones de alta carga?

<p>Los cojinetes tipo trimetales pueden soportar cargas más pesadas y no requieren fabricación a medida, lo que simplifica su producción.</p> Signup and view all the answers

Identifica y describe la composición de los materiales en un cojinete tipo trimetal.

<p>Los cojinetes tipo trimetal consisten en una tapa de acero, una capa de bronce, una fina barrera de níquel y finalmente un material deslizante que es metal blanco.</p> Signup and view all the answers

Analiza cómo los elementos que se pueden agregar a las aleaciones de aluminio influyen en el rendimiento de los cojinetes.

<p>Elementos como silicio o zinc mejoran la resistencia al desgaste del aluminio, aumentando así la capacidad de carga del cojinete.</p> Signup and view all the answers

Discute la relevancia de la refrigeración por galerías en las válvulas de escape.

<p>La refrigeración por galerías ayuda a mantener las válvulas a temperaturas seguras, evitando el desgaste prematuro y el fallo del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante la dureza del material en los segmentos del pistón y las camisas?

<p>La dureza garantiza que los segmentos del pistón mantengan su forma y funcionalidad, mientras que las camisas evitan el desgaste excesivo.</p> Signup and view all the answers

Describe la función de la carcasa de la válvula de escape y su material de construcción.

<p>La carcasa de la válvula de escape está hecha de hierro fundido de alta calidad, lo que proporciona resistencia y durabilidad.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye la composición de los materiales en la capacidad de un motor para operar bajo altas cargas?

<p>Materiales como el hierro fundido perlítico y aleaciones específicas mejoran la resistencia, lo que permite que el motor opere de manera eficiente bajo alta carga.</p> Signup and view all the answers

¿Qué factor determina el uso de bloques de hierro fundido en motores de alta potencia de la categoría II?

<p>El incremento de potencia en estos motores hace necesario el uso de bloques de hierro fundido debido a su capacidad para soportar altas cargas térmicas y mecánicas.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente la composición de los pistones en motores de alta carga y alta velocidad.

<p>Los pistones son construidos en dos componentes: la corona de hierro fundido y la falda de metal ligero, lo que permite una buena conducción y resistencia mecánica.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal función del refrigerante en las camisas de hierro fundido en motores de alta velocidad?

<p>El refrigerante en las camisas de hierro fundido ayuda a mantener la temperatura del motor estable y protege contra el sobrecalentamiento.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es relevante la masa del pistón en motores de alta velocidad?

<p>Una menor masa del pistón reduce las fuerzas de aceleración y deceleración, favoreciendo un rendimiento eficiente y un menor desgaste.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales son comúnmente empleados en las válvulas de escape para motores que utilizan HFO?

<p>Generalmente, se utilizan aleaciones que resisten la corrosión y el desgaste térmico debido al tipo de combustible.</p> Signup and view all the answers

Comenta sobre la importancia del acero forjado en la fabricación de cigüeñales en motores de alta carga.

<p>El acero forjado proporciona una alta resistencia y durabilidad, necesaria para soportar las grandes fuerzas que actúan sobre los cigüeñales en motores de alta carga.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juega el diseño de los bloques de motor en la categoría III en relación a la aleación utilizada?

<p>Los bloques de motor en la categoría III están fabricados de aleación de hierro fundido, lo que les permite soportar grandes cargas térmicas y mecánicas.</p> Signup and view all the answers

Explica el impacto del combustible HFO en la elección de materiales para las válvulas de escape.

<p>El combustible HFO requiere materiales que resistan altas temperaturas y la corrosión, lo que afecta la selección de aleaciones utilizadas en las válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las propiedades mecánicas que hacen preferible el metal ligero en los pistones de motores de alta velocidad?

<p>El metal ligero permite una reducción del peso, mejorando la respuesta dinámica del motor y reduciendo el desgaste por fuerza de inercia.</p> Signup and view all the answers

¿Qué consideraciones deben tenerse en cuenta al construir motores de alta carga en relación a las fuerzas mecánicas?

<p>Es vital considerar la resistencia a la fatiga y la durabilidad de los materiales para soportar las altas fuerzas mecánicas generadas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué propiedades tiene la lámina de grafito en los segmentos del pistón?

<p>Proporciona excelentes propiedades de deslizamiento en la camisa de hierro fundido.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la dureza aproximada de los cojinetes tipo trimetales?

<p>La dureza de los cojinetes tipo trimetales es generalmente más baja que los aros del pistón, con durezas de $800 ext{ N/mm}^2$ Brinell.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se utilizan aleaciones en la fabricación de las válvulas de escape?

<p>Las aleaciones mejoran la resistencia al desgaste y la durabilidad de las válvulas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué características hacen que los cojinetes de metal blanco sean menos preferibles que los medio trimetales?

<p>Los cojinetes de metal blanco requieren fabricación a medida y pueden no soportar cargas tan altas como los trimetales.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función desempeña el metal blanco en los cojinetes tipo trimetales?

<p>Actúa como el material deslizante actual que proporciona una excelente resistencia a la fatiga y deslizamiento.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los materiales típicos para las camisas en motores de alto rendimiento?

<p>Se utilizan hierro fundido perlítico con una lámina de grafito.</p> Signup and view all the answers

¿Qué factor influye en la elección de soldadura para los motores de baja velocidad?

<p>La necesidad de resistencia estructural bajo condiciones de alta carga es el factor clave.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel juega la refrigeración por galerías en las válvulas de escape?

<p>Mantiene la temperatura adecuada de las válvulas, evitando el sobrecalentamiento.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se adicionan elementos como silicio o zinc en las aleaciones de aluminio de los cojinetes?

<p>Mejoran las propiedades mecánicas y la resistencia a la fatiga del material.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las guías de cruceta en la estructura del motor?

<p>Conducir a la cruceta y absorber el corte.</p> Signup and view all the answers

Explica por qué el cigüeñal debe estar hecho de acero maleable de alta calidad.

<p>Porque soporta grandes esfuerzos y requiere alta resistencia.</p> Signup and view all the answers

¿Qué medida se toma para prevenir el desgaste en condiciones de lubricación límite en los cojinetes?

<p>Un tratamiento superficial del acero del bulón de la cruceta.</p> Signup and view all the answers

Describe la importancia de los orificios de refrigeración en las camisas y culatas.

<p>Permiten la circulación de refrigerante para evitar sobrecalentamientos.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es significativo el uso de tornillos tensores alargados en el motor?

<p>Previenen las vibraciones que pueden causar grietas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué materiales se usan generalmente para los pistones y por qué?

<p>Acero forjado o fundido por su resistencia a altas cargas térmicas y mecánicas.</p> Signup and view all the answers

Menciona una característica del bloque de cilindros que lo hace preferible de acero fundido sobre hierro fundido.

<p>Propiedades mecánicas superiores que aumentan la durabilidad.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo impacta el diseño de las columnas en el soporte del bloque de cilindros?

<p>Proveen estabilidad y resistencia estructural necesaria para el motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto de la ausencia de una capa de aceite lubricante en los cojinetes?

<p>Aumentaría el desgaste de los cojinetes significativamente.</p> Signup and view all the answers

Explica por qué los motores de dos tiempos no tienen revoluciones 'muertas'.

<p>Porque siempre están en un ciclo de trabajo continuo sin periodos de inactividad.</p> Signup and view all the answers

¿Qué material se utiliza comúnmente para las válvulas de escape y por qué es necesario un alto contenido de cromo?

<p>Se utilizan aleaciones de acero con alto grado de cromo debido a su resistencia extrema al desgaste y la corrosión, necesaria en altas temperaturas.</p> Signup and view all the answers

Describe la función del collar superior en los bloques motor de fundición.

<p>El collar superior absorbe las altas presiones de compresión y combustión, ayudando a reducir el tamaño y peso del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el impacto del sodio y vanadio en el combustible respecto a las válvulas de escape?

<p>Compuestos de sodio y vanadio pueden generar depósitos corrosivos sobre los asientos de las válvulas, afectando su operatividad.</p> Signup and view all the answers

Explique cómo se relaciona el uso de Nimonac 80A con la vida operativa de las válvulas.

<p>El Nimonac 80A, con un 80% de níquel, mejora considerablemente la resistencia al desgaste y la durabilidad de las válvulas.</p> Signup and view all the answers

Menciona las características que hacen al acero forjado preferido en la fabricación de cigüeñales.

<p>El acero forjado es elegido por su alta resistencia a la fatiga y capacidad de soportar cargas extremas en condiciones operativas severas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo la corrosión a baja temperatura afecta a los motores en relación al azufre en el combustible?

<p>La corrosión a baja temperatura es causada por el azufre en el combustible y puede dañar componentes durante operaciones a bajas cargas.</p> Signup and view all the answers

Explique por qué se utiliza un diseño de culatas de hierro fundido o acero fundido en motores de alta carga.

<p>Estos materiales proporcionan una excelente resistencia al calor y a la presión, necesarias en motores que operan bajo condiciones extremas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la ventaja de los cojinetes trimetálicos en motores de alta carga?

<p>Los cojinetes trimetálicos ofrecen mejores propiedades de lubricación y resistencia al desgaste, cruciales para la durabilidad del motor.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es esencial el tratamiento de dureza en los componentes del motor, como bielas y muñequillas?

<p>El tratamiento de dureza mejora la resistencia al desgaste y reduce el riesgo de fallos mecánicos bajo carga.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las funciones de los orificios de refrigeración en el collar superior del bloque motor?

<p>Los orificios de refrigeración permiten mantener la temperatura adecuada del motor, evitando el sobrecalentamiento durante su operación.</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Materiales para Motores de Alta Velocidad (0-100 kW)

  • Los bloques motor son normalmente de fundición o metal ligero, siendo el metal ligero más ligero.
  • Los revestimientos de los bloques de metal ligero necesitan ser instalados por separado, mientras que los bloques de hierro fundido no lo requieren.
  • Los pistones suelen ser de metal ligero, y la culata puede ser de metal ligero o hierro fundido.
  • Los cigüeñales de motores de alto rendimiento son de acero forjado de alta aleación, pero los motores estándar pueden usar acero al carbono normal no aleado.
  • Las muñequillas de biela y bancada son endurecidas especialmente.

Materiales para Motores de Alta Velocidad (100-10,000 kW)

  • Los bloques motor son de hierro fundido para motores de mayor potencia.
  • Los cigüeñales también son de hierro forjado, pudiendo ser aleados o no dependiendo de la carga.
  • Las culatas suelen ser de hierro fundido.
  • Los pistones son de metal ligero con frecuencia, siendo la masa del pistón crucial en altas revoluciones debido a las fuerzas de aceleración y desaceleración.
  • Los pistones de motores de alto rendimiento y alta velocidad se construyen en dos partes: la corona de hierro fundido para altas cargas térmicas y mecánicas, y la falda de metal ligero para una mejor conducción y absorción de fuerzas laterales.
  • Las camisas son de hierro fundido refrigeradas por agua.

Materiales para Motores de Media Velocidad (500-30,000 kW)

  • Los motores generalmente son muy potentes y soportan grandes cargas térmicas y mecánicas.
  • El combustible HFO impacta en la elección de los materiales de las válvulas de escape.
  • Los bloques motor son de aleación de hierro fundido, a menudo nodular compuesto con magnesio para mayor resistencia a la tracción.
  • Las camisas son de una fundición de hierro especial con un collar superior para absorber altas presiones de compresión y combustión.
  • El collar superior contiene orificios de refrigeración y sobresale del bloque motor, reduciendo el tamaño y peso.
  • El cigüeñal es de acero forjado y se ajusta debajo del bloque.
  • Los pistones tienen corona de fundición de hierro y faldas de fundición de hierro.
  • Se utilizan cojinetes trimetálicos en la muñequilla de biela y bancada.
  • Las culatas son de hierro fundido o acero fundido, especialmente si las válvulas de escape tienen mucha carga.
  • Las válvulas de admisión generalmente son de acero al carbono de alta calidad, mientras que las válvulas de escape usan acero con alto contenido en cromo (8-12%) y silicio para soportar altas temperaturas.
  • Las válvulas de escape se rellenan con armadura de acero Estelita (cromo, tungsteno, cobalto y carbono) para mayor resistencia al desgaste.
  • A veces, la válvula completa o el disco y parte del vástago se hacen de Nimonac 80A (níquel, cromo, titanio y aluminio) para una mayor vida útil, pero este material es costoso.

Materiales para Motores de Baja Velocidad (1,500-100,000 kW)

  • Estos motores son excepcionalmente grandes y pesados, y se construyen por partes.
  • Muchos de estos motores utilizan planchas de acero soldadas, con un pequeño número de fundición.
  • El cigüeñal se basa sobre la bancada del motor, una construcción soldada con crucetas incorporadas que tienen soportes de acero forjado debajo de los cojinetes del cigüeñal.
  • La estructura en forma de A del motor, hecha de planchas de acero soldadas, se monta sobre la bancada.
  • Las guías de la cruceta se sueldan o atornillan a las columnas de la estructura A.
  • Las columnas de los cilindros se apoyan sobre las otras columnas y se unen con tornillos.
  • La bancada, las columnas y el bloque de cilindros se unen verticalmente con tornillos de acero aleado de alta tensión.
  • Algunos tornillos son tensores alargados para prevenir vibraciones.
  • El bloque de cilindros suele ser de hierro fundido, pero hoy en día se suelen usar acero fundido con mejores propiedades mecánicas.
  • La parte inferior de las camisas de hierro fundido se instala dentro del bloque de cilindros.
  • Las culatas de acero forjado se fijan al bloque de cilindros mediante pernos largos.
  • La refrigeración de las camisas y culatas se realiza a través de canales taladrados.
  • Los pistones son de acero forjado o fundido debido a las altas cargas térmicas y mecánicas.
  • El vástago, la biela y el cigüeñal son de acero maleable de alta calidad, prestando especial atención al cigüeñal.
  • Para los motores de cruceta, el acero al carbono sin aleación suele ser suficiente, a diferencia de los motores de mayor carga.
  • La lubricación es crucial, ya que los cojinetes de la cruceta están constantemente sujetos a grandes esfuerzos.
  • Se utilizan tratamientos superficiales en el acero del bulón de la cruceta (cromo endurecido, pulverizado o superacabado) para prevenir el desgaste en condiciones de lubricación límite.

Materiales de Segmentos y Aros del Pistón

  • Normalmente son de hierro fundido perlítico de grano fino con una lámina de grafito, lo que les confiere buenas propiedades de deslizamiento sobre la camisa de hierro fundido.
  • Tienen una dureza entre 2,000 y 2,400 Nmm^2, dureza Brinell.

Materiales de las Camisas

  • También son de hierro fundido perlítico con una lámina de grafito para buenas propiedades de deslizamiento.
  • A veces se añaden aleaciones para mejorar la resistencia al desgaste.
  • Tienen una dureza menor que los aros del pistón, 800 N/mm^2, dureza Brinell.

Materiales de Válvulas de Escape

  • Todos los motores de cruceta modernos tienen una válvula central de escape controlada hidráulicamente, que puede alcanzar 40 centímetros de diámetro en los motores más grandes.
  • Los materiales son de acero de alta aleación con recubrimiento de una capa de estelita resoldada.
  • También se usan aleaciones como NIMONAC 80A.
  • La cárcasa de la válvula es de hierro fundido de alta calidad y es el único componente que se refrigera por galerías dentro de la fundición.
  • Los demás componentes se refrigeran por orificios taladrados.

Materiales de Cojinetes

  • Se usan cojinetes trimetálicos para soportar las pesadas cargas.
  • Son de acero con una primera capa de bronce, seguido de una fina barrera de níquel y luego el material deslizante, metal blanco.
  • El metal blanco está hecho a base de aluminio y estaño (80% y 20%) con buenas propiedades de resistencia a la fatiga y deslizamiento.
  • Se pueden obtener altas cargas con una aleación de aluminio con silicio o zinc añadidos.

Materiales para Motores de Alta Velocidad (0 - 100 kW)

  • Los bloques de motor son frecuentemente de fundición o metal ligero.
  • Los bloques de metal ligero son más livianos.
  • Las camisas o casquillos de metal ligero se instalan separadamente, a diferencia de los bloques de hierro fundido.
  • Los pistones se fabrican de metal ligero.
  • Las culatas pueden ser de metal ligero o hierro fundido.
  • Los cigüeñales de alta carga son de acero forjado de alta aleación.
  • Los cigüeñales estándar son de acero al carbono normal, sin aleaciones.
  • Las muñequillas de biela y bancada reciben un tratamiento especial de endurecimiento.

Materiales para Motores de Alta Velocidad (100 - 10.000 kW)

  • Los motores de mayor potencia utilizan más frecuentemente bloques de hierro fundido.
  • Los cigüeñales de hierro forjado, con o sin aleación, según la carga.
  • Las culatas son normalmente de hierro fundido.
  • Los pistones suelen ser de metal ligero.
  • La masa del pistón es crucial a altas revoluciones, afectando las fuerzas de aceleración y desaceleración.
  • Los pistones de alta carga y velocidad son bicomponentes: corona de hierro fundido para altas cargas térmicas y mecánicas, y falda de metal ligero para mejor conducción y absorción de fuerzas laterales.
  • Las camisas son de hierro fundido y refrigeradas por agua.

Materiales para Motores de Media Velocidad (500 - 30.000 kW)

  • Estos motores soportan grandes cargas térmicas y mecánicas, utilizando combustibles HFO.
  • Los bloques de motor son de aleación de hierro fundido, frecuentemente fundición nodular con magnesio, resultando en alta resistencia a la tracción.
  • Las camisas son de fundición especial de hierro, con un collar en la parte superior para absorber altas presiones de compresión y combustión.
  • El collar superior tiene orificios de refrigeración y sobresale del bloque para reducir tamaño y peso.
  • El cigüeñal es de acero forjado.
  • Los pistones son de corona y faldas de fundición de hierro.
  • Cojinetes trimetálicos tanto en la muñequilla de biela como de bancada.
  • Las culatas son de hierro fundido o acero fundido, especialmente si las válvulas de escape están muy cargadas.
  • Las válvulas de admisión son de acero al carbono de alta calidad.
  • Las válvulas de escape son de acero con alto contenido de cromo (8-12%) y silicio.
  • Las válvulas de escape se rellenan con armadura de Estelita, una aleación resistente al desgaste.
  • Algunas válvulas o discos y partes del vástago son de Nimonac 80A, una aleación de níquel, cromo, titanio y aluminio (muy costosa, pero de larga vida útil).

Materiales para Motores de Baja Velocidad (1.500 - 100.000 kW)

  • Estos motores son excepcionalmente grandes y pesados.
  • Construidos por partes: planchas de acero soldadas y fundición.
  • El cigüeñal descansa sobre la bancada, con crucetas incorporadas y soportes de acero forjado debajo de los cojinetes del cigüeñal.
  • La estructura en forma de A del motor es de planchas de acero soldadas.
  • Las guías de la cruceta son soldadas o atornilladas contra las columnas de la estructura A.
  • Las columnas de los cilindros se apoyan sobre otras columnas, unidas con tornillos.
  • Bancada, columnas y bloque de cilindros se unen verticalmente mediante tornillos de acero aleado con gran tensión.
  • Algunos tornillos son tensores alargados para prevenir vibraciones.
  • El bloque de cilindros suele ser de hierro fundido, aunque actualmente se utiliza acero fundido por sus propiedades mecánicas superiores.
  • La parte inferior de las camisas de hierro fundido se instalan dentro del bloque de cilindros.
  • Las culatas de acero forjado se fijan al bloque de cilindros con pernos largos.
  • La refrigeración se realiza a través de canales taladrados (orificios de refrigeración).
  • Los pistones son de acero forjado o fundido por las altas cargas.
  • El vástago, la biela y el cigüeñal son de acero maleable de alta calidad.
  • Los motores de cruceta utilizan acero al carbono sin alear.
  • La lubricación es crucial, ya que no hay revoluciones muertas en motores de dos tiempos.
  • Se aplican tratamientos superficiales al acero del bulón de la cruceta para evitar desgaste.
  • Los segmentos del pistón son de hierro fundido perlítico de grano fino con una lámina de grafito, proporcionando buenas propiedades de deslizamiento.
  • Las camisas también son de hierro fundido perlítico con lámina de grafito, con dureza menor que los aros del pistón.
  • Las válvulas de escape de los motores de cruceta modernos son centrales, controladas hidráulicamente.
  • Los materiales de las válvulas son de alta aleación de acero, recubiertas con estelita resoldada, o NIMONAC 80A.
  • La cárcasa de la válvula es de hierro fundido de alta calidad, refrigerada por galerías.
  • Los cojinetes son trimetálicos, soportando altas cargas y no requieren fabricación a medida.
  • La capa deslizante del cojinete es de metal blanco, frecuentemente una aleación de aluminio y estaño (80%/20%).

Materiales Específicos para Motores de Combustión Interna

  • Categorías: 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, desde 0 a 100 kW.
    • Categoría II: Alta velocidad, cuatro tiempos, MDO, desde 100 a 10.000 kW.
    • Categoría III: Media velocidad, cuatro tiempos, HFO, desde 500 a 30.000 kW.
    • Categoría IV: Baja velocidad, dos tiempos, HFO, desde 1.500 a 100.000 kW.

Bloques Motor

  • Categoría I & II: Los bloques de motor pueden estar hechos 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 requiere 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: 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 o 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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Description

Este cuestionario aborda los materiales utilizados en motores de alta velocidad, abarcando potencias desde 0 hasta 10,000 kW. Se exploran las diferencias entre los bloques de motor, pistones y cigüeñales en función de la potencia y el tipo de metal utilizado. Aprende sobre las propiedades de los materiales y su aplicación en motores de alto rendimiento.

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