Materiales y Categorías de Motores de Combustión Interna
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Questions and Answers

¿Qué materiales son comunes en la fabricación de la capa deslizante del cojinete?

  • Cobre y zinc
  • Aluminio y estaño (correct)
  • Acero y níquel
  • Hierro y plomo

    • ¿Cuál es la clasificación de un motor de baja velocidad, dos tiempos, que utiliza HFO?

  • Categoría IV (correct)
  • Categoría I
  • Categoría III
  • Categoría II

    • Los bloques de motor de hierro fundido generalmente requieren camisas o casquillos instalados.

  • Solo si son de aleación ligera
  • Solo en motores de alta velocidad
  • Falso (correct)
  • Verdadero

    • ¿Qué tipo de cigüeñal se utiliza para motores estándares en la categoría I?

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

    ¿Qué material se utiliza comúnmente en la fabricación de culatas de categoría III?

    <p>Hierro fundido o acero fundido</p> Signup and view all the answers

    En qué categoría se encuentran los pistones fabricados de metal ligero, que son importantes en motores de alta velocidad?

    <p>Categoría II</p> Signup and view all the answers

    Los bloques de motor de metal ligero requieren la instalación de camisas o casquillos.

    <p>Verdadero</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes componentes es fabricado generalmente de acero forjado en motores de categoría III?

    <p>Cigüeñales</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de la corona de hierro fundido en los pistones de alta velocidad?

    <p>Resistir altas cargas térmicas y mecánicas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué material se utiliza comúnmente en las válvulas de escape para resistir la corrosión?

    <p>Aleación de níquel Nimonac 80A</p> Signup and view all the answers

    Los cojinetes trimetálicos están compuestos principalmente por:

    <p>Capas de bronce, níquel y metal blanco</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal característica de los piston segments en categoría IV?

    <p>Tienen capas de grafito</p> Signup and view all the answers

    Las válvulas de admisión de categoría III generalmente están hechas de:

    <p>Acero al carbono de alta calidad</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una consideración importante para los motores que utilizan HFO (fuel oil pesado)?

    <p>Utilizan materiales resistentes a la corrosión a alta temperatura</p> Signup and view all the answers

    En motores de dos tiempos, los cojinetes de las crucetas están sujetos a:

    <p>Grandes esfuerzos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes materiales se usa para mejorar las válvulas de escape en categoría IV?

    <p>Estelita</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el material más comúnmente utilizado para bloques en motores de baja velocidad (categoría IV)?

    <p>Acero fundido</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica distingue a las camisas en la categoría III de motores de media velocidad?

    <p>Tienen un collar para resistir altas presiones</p> Signup and view all the answers

    En motores de alta velocidad, ¿qué tipo de pistones se utilizan en la categoría II para mayor resistencia térmica?

    <p>Pistones de dos componentes con corona de hierro fundido</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes materiales NO se utiliza para las válvulas en motores de media velocidad (categoría III)?

    <p>Acero fundido</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de material se prefiere actualmente para los bloques de cilindros en motores de combustible interna categoría IV?

    <p>Acero fundido</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el propósito del collar en las camisas de los motores de media velocidad?

    <p>Absorber altas presiones</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué material se utiliza a menudo para los cigüeñales en la categoría I de motores de alta velocidad?

    <p>Acero forjado de alta aleación</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué material se recomienda para los sectores del pistón en motores de baja velocidad?

    <p>Hierro fundido perlítico con lámina de grafito</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la categoría de un cigüeñal hecho de acero forjado de alta aleación para motores de altas cargas?

    <p>Categoría III</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué material se utiliza generalmente para las culatas en la categoría II?

    <p>Hierro fundido</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica del pistón en la categoría III?

    <p>Corona de hierro fundido y falda de metal ligero</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de válvulas usan aleaciones de níquel en su construcción, según la categoría IV?

    <p>Válvulas de escape</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de cojinete se utiliza en la categoría IV para soportar altas cargas?

    <p>Trimetálico</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de material se utiliza para las camisas en los motores según la información proporcionada?

    <p>Hierro fundido con grafito</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la causa de la corrosión a alta temperatura en los motores?

    <p>Depósitos de sodio y vanadio en el combustible</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica se observa en los motores de dos tiempos en relación a la lubricación?

    <p>Requieren atención especial en la lubricación</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Materiales del Motor

    • La capa deslizante del cojinete está hecha de metal blanco, generalmente una aleación de aluminio y estaño (80%/20%).

    Categorías de Motores de Combustión Interna

    • Los motores de combustión interna se clasifican en cuatro categorías: alta velocidad (cuatro tiempos), media velocidad (cuatro tiempos), baja velocidad (dos tiempos), y alta velocidad (cuatro tiempos).

    Bloques del Motor

    • Los bloques del motor para las categorías I y II pueden estar hechos de fundición o metal ligero.
    • Los bloques de metal ligero son más ligeros, pero requieren camisas o casquillos instalados por separado.
    • Los bloques de hierro fundido no requieren una camisa independiente.
    • Los bloques del motor para la categoría III generalmente están hechos de aleación de hierro fundido, a menudo nodular con magnesio, ofreciendo alta resistencia a la tracción.
    • Los bloques de cilindros para la categoría IV suelen estar hechos de acero fundido con camisas de hierro fundido instaladas en la parte inferior.

    Cigüeñales

    • Los cigüeñales de alta carga en la categoría I se fabrican de acero forjado de alta aleación.
    • Para motores estándar en la categoría I, el acero al carbono normal es suficiente.
    • Los cigüeñales de la categoría II generalmente están hechos de hierro forjado, con aleaciones si es necesario según la carga.
    • Los cigüeñales de la categoría III son de acero forjado.
    • Los cigüeñales de la categoría IV se apoyan sobre la bancada del motor, una construcción soldada con crucetas incorporadas.

    Culatas

    • Las culatas de la categoría I pueden estar hechas de metal ligero o hierro fundido.
    • Las culatas de la categoría II generalmente se fabrican de hierro fundido.
    • Las culatas de la categoría III pueden ser de hierro fundido o acero fundido, especialmente si las válvulas de escape están muy cargadas.
    • Las culatas de acero forjado de la categoría IV se fijan al bloque de cilindros mediante pernos largos.

    Pistones

    • Los pistones de la categoría I son frecuentemente fabricados de metal ligero.
    • Los pistones de la categoría II 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 (categoría II), 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.
    • Los pistones de la categoría III tienen corona de hierro fundido y faldas de hierro fundido.
    • Los pistones de la categoría IV están hechos de acero forjado o fundido debido a las altas cargas térmicas y mecánicas.

    Válvulas

    • Las válvulas de admisión de la categoría III generalmente están hechas de acero al carbono de alta calidad.
    • Las válvulas de escape de la categoría III 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.
    • Las válvulas de escape de la categoría IV son generalmente de acero aleado, con recubrimiento de Estelita y materiales como NIMONAC 80A.

    Cojinetes

    • Se usan cojinetes trimetálicos tanto en la muñequilla de biela como de bancada en la categoría III.
    • Los cojinetes de las crucetas en la categoría IV están sujetos a grandes esfuerzos en los motores de dos tiempos. Se utilizan cojinetes trimetálicos para soportar altas cargas.
    • Los cojinetes trimetálicos están compuestos por una tapa de acero con capas de bronce, níquel y metal blanco (aluminio y estaño).

    Segmentos del Pistón

    • Los segmentos del pistón en la categoría IV generalmente están hechos 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

    • El uso de HFO (fuel oil pesado) en la categoría III requiere materiales resistentes a la corrosión a alta temperatura.
    • 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.

    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 por separado.
      • 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 generalmente 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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    Este cuestionario explora los materiales utilizados en los motores de combustión interna, incluyendo la composición de los cojinetes y los bloques del motor. También se clasificarán los motores en diferentes categorías según su velocidad y tipo. Prepárate para comprobar tus conocimientos sobre este tema técnico y específico de ingeniería mecánica.

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