Estos van colocados en las ranuras que el pistón lleva a ese efecto.
Cumplen la función de:
• Sellar el huelgo entre pistón y camisa (hacer estanco al cilindro).
• Transferir el calor entre pistón y camisa (transmitir el calor desde el pistón al cilindro).
• Contro lar la lubricación en el conjunto pistón - camisa - aros.
• Amortiguar parte del empuje lateral durante el cambio de reacciónlateral.
Por su Trabajo se los puede clasificar en:
* De compresión .
* Rasca aceite.
Los aros de compresión son los que hacen estanco al cilindro durante toda la carrera del Pistón, evitando perdidas durante la combustión o de aire de compresión, y que pasen entre pistón y camisa de cilindro al carter.
La presión total de los aros de compresión que actúa sobre la pared del cilindro son dos:
* La tensión propia del aro.
* La presión producida por los gases de la combustión o presión de aire de compresión actuando en la cara interna delaro.
Los aros disminuyen en un 50 % de la presión que soportan a una velocidad promedio. Si la velocidad es alta la retención también es mayor. En la estanqueidad del aro juega un papel también la altura o espesor delaro,menor altura es menos estanco;pero a mayor altura más el desgaste de la camisa y más eltiempo de asentamiento.
Son muchos y variados los tipos de aros de compresión que se usan, siendo los mas empleados los de sección rectangular de hierro fundido gñs; todos son construidos de un diámetro mayor alde la camisa del cilindro y de forma elíptica. Al primer aro de compresión se lo denomina aro de fuego y tiene una superficie cromada.
Los cortes de aros o abertura son muchos y variados siendo los más usados los de la figura. El de mejo r resultado es el de corte de 45°. El valor del corte de aro o juego varía con el diámetro, pudiéndose estimar un décimo de milímetro por cada 25 mm. de diámetro.
Soportan altas temperaturas y no deben perder su efasticidad y poseer bajo desgaste (si la temperatura es muy alta pierde elasticidad y no actúa bien).
Los aros rasca aceite o barredores o control de aceite tiene por fina lidad rascar o barrer el aceite salpicado a la camisa por el cigüeñaly biela,dejando estrictamente la cantidad necesaria para una buena lubricación, devolviendo al cárter el sobrante , evitando que suba a la cámara de combustión y sea quemado.
En los motores de 2 tiempos con lumbreras rectangulares, se limita el giro del aro en la ranura de/ pistón, por medio de un pivote, para evitar que el corte coincida con las aberturas de lumbreras,con lo que se evitaran averías.
La cantidad es generalmente uno, pero depende del tamaño y velocidad del motor. A partir de
cierta velocidad se acuña y el aceite pasa por entre el aro y la camisa.
EL CONSUMO NORMAL DE ACEITE DEBE SER MENOR AL 1% DEL CONSUMO DE COMBUSTIBLE.
MANTENIMIENTO DE AROSDesmontar solo en casos estrictamente necesarios ,sobre guías.
Inspeccionar:
* Calibrar espesores.
* Luz de aros.
* Recalentamiento por fricción.
* Atascamiento por formación de carbón. Precauciones a tener en cuenta:
1). Verificar la luz entre puntas de aros.
Se coloca dentro del cilindro el aro, se lo empuja con el pistón hasta la zona de trabajo, o sea debajo de la zona de la cámara de combustión y se toma el huelgo.
2). Controlar la profundidad de la ranura. El aro colocado en su ranura no debe sobresalir con exceso, se debe verificar la ranura antes de colocar el aro que este libre de toda impureza.
3). Verificar la luz axial en la ranura. La luz axial no debe ser excesiva y debe tener el valor indicado por el manual del fabricante.
4). Verificar el libre movimiento en el alojamiento del aro
5). La unión de los aros nunca debe quedar colocada en la zona del perno,también es peligrosa la colocación a 90º de la punta del perno pues quedaría en la zona del faldeo y el aro podría llegar a romperse.
SE DEBEN COLOCAR ASI:la unión del primer aro con respecto a la unión del segundo aro, debe estar colocada a 180° de distancia entre si,y así sucesivamente .
7). El espejado de la camisa_ Si la camisa esta espejada es debido aldesgaste producido por el trabajo del pistón y sus aros, antes de efectuar un cambio de aros se debe efectuar un bruñido a la camisa para matar elespejado,para que luego al trabajar los aros sobre la camisa estos tengan una buena lubricación.
PERNO DE PISTON
Es la pieza que une al pistón con el pie de biela, por consiguiente recibe la fuerza desarrollada por la presión de la combustión sobre la corona del pistón y la transmite a la biela.
En general existen dos tipos de fijación del perno:
* Flotante: Tiene movimiento libre sobre elpistón y sobre la biela.
* Semiflotante:
* Fijo al pistón y libre a albiela.
*Fijo a la biela y libre al pistón
Para que no se salga de su alojamiento del pistón se hacen con seguros segger o con tapones.
El sistema de lubricación del perno de pistón pude ser por salpicado o a presión.
Los pernos semi-flotantes son los mas usados, los fijos a la biela para colocarlos se deben calentar la biela entre 280 y 3000, luego enfriar el perno,se debe controlar la orientación de la biela y el pistón luego introducir el perno mediante una ligera presión de un solo movimiento sin ninguna vacilación tener en cuenta la distancia entre perno y el borde exterior del alojamiento del pistón.
En los fijos al pistón calentar elpistón para que dilate elorificio delalojamiento del perno y luego seguir las mismas indicaciones quela anterior. Cada vez que se efectué un cambio de perno o pistón se debe controlar el paralelismo y torsión de la biela.
BIELA
Es elórgano intermedio entre el pistón y eje cigüeñalesta fonnado por la cabeza que abraza la manivela delcigüeñal y por elpie que abraza alperno del pistón y por la caña que une todo elconjunto.
Tienen la misión de transmitir elmovimiento alternativo del pistón al cigüeñal y por él transfonna rlo en rotativo.
La sección de la caña puede ser redonda,cuadrada o doble T, esta última es muy favorable para resistir fácilmente los esfuerzos a que esta sometida sin darle mucho peso.Además es una forma muy adecuada para el forjado en estampa, con lo cual se obtiene una biela más económica.
La biela debe responder siempre a los siguientes puntos de vista:
* Ofrecer un apoyo suficiente rígido al casquillo,casi siempre delgado,delcoj inete.
* Soportar los esfuerzos de compresión y de tracción que le envía el vástago y pasarlos al
casquillo del cojinete.
* Facilitar , por su fonna un acabado económico de forjado.
* Los tomillos de fijación deben disponerse de una forma que pennitan facilidad de
maniobra de montaje y desmontaje,y a su vez sujeten bien la tapa del cojinete.
Se construyen de los siguientes materiales:
* Duraluminio.
* Acero.
o Fundidas casi en desuso
o Forjadas tienen mayor resistencia.
TIPOS DE BIELAS:
Biela con cojinete de cabeza de biela partido inclinado para facilitar el desmonte, sale junto con el pistón por el cilindro.
BIELA EXTENSIBLE.
Modifica el volumen de la cámara de combustión. Corrige espacios nocivos a valores correctos luego de una reparación.
BIELAS PARA MOTORES EN "V"
BIELAS HORQUILLADAS:
BIELAS HORQUILLADAS:
Este tipo de biela elimina los dos problemas de las bielas a la par pero:
* Las bielas son distintas (ojo al solicitar repuestos)
* Los cojinetes no son simples e iguales, lo que trabaja sobre el muñón es una sola pieza y del lado de las bielas requiere la dureza del cigüeñalya que sobre ella trabajan los cojinetes tradicionales.
* Las bielas son distintas (ojo al solicitar repuestos)
* Los cojinetes no son simples e iguales, lo que trabaja sobre el muñón es una sola pieza y del lado de las bielas requiere la dureza del cigüeñalya que sobre ella trabajan los cojinetes tradicionales.
BIELAS A LA PAR
Tiene por ventaja que las dos bielas son iguales. Pero como desventaja:
* se alojan ambas en elmismo muñón de cigüeñaly aparecen esfuerzos de flexión importantes.
* Los cilindros están desplazados entre si (esto no afecta demasiado).
BIELA BIELETA:
Tiene dos problemas
* Donde van unidas biela maestra y bieleta se concentran tensiones.La biela maestra tiene tensiones grandes de apoyo,no así la bieleta esto produce averías (rajaduras) .
* Las carreras de los dos pistones son distintas. Dist ntos cilindros o distintas relación de compresión.
Tiene por ventaja que las dos bielas son iguales. Pero como desventaja:
* se alojan ambas en elmismo muñón de cigüeñaly aparecen esfuerzos de flexión importantes.
* Los cilindros están desplazados entre si (esto no afecta demasiado).
BIELA BIELETA:
Tiene dos problemas
* Donde van unidas biela maestra y bieleta se concentran tensiones.La biela maestra tiene tensiones grandes de apoyo,no así la bieleta esto produce averías (rajaduras) .
* Las carreras de los dos pistones son distintas. Dist ntos cilindros o distintas relación de compresión.
MANTENIMIENTO DE LAS BIELAS• Limpieza con compuesto químico adecuado.
• Verificar elestado de los orificios de pasaje de ace e.
• Búsqueda de fisuras con magnaflux.
• Calibrado de los orificios que aloja los conjuntos: cabeza de biela -pie de biela.
• Estado delos flanges de la tapa delcojinete de cabeza de biela.
• Paralelismo delos ejes geométricos de los coj inetes, linealidad en su largo (controlar pandeo y torsión)
CIGÜEÑAL
Es elque soportalos esfuerzos producidos por la presión de combustión y las fuerzas de inercia de las piezas en movimiento.
Los ejes cigüeñales deben tener gran resistencia mecánica longitudinaly torsional. Es construido en una sola pieza en motores chicos.
En los motores grandes los ejes de cigüeñales se construyen en dos o más secciones
intercambiables.
Es fundamentalmente importante que el cigüeñal trabaje alineado evitando flexiones innecesanas que acarreen consecuencias graves .
Función:Tiene por función transformar el movimiento alternativo del pistón en movimiento
rotativo con ayuda de la biela.
Los mateñales usados para su construcción son:
Construcción:
Simple (en una sola pieza)
- De fundición de alta resistencia con muñones endurecidos en la superficie.
- De acero forjado con endurecimiento de la superficie del muñón.
Compuesto (para grandes potencias)
- En dos o mas tramos
- Armado por movimiento
Para mantener balanceado al eje cigüeñal hay que
balancearlos .Los cigüeña les de grandes de motores de baja velocidad
son balanceados estáticamente y los de lata velocidad son balanceados
estáticamente y dinámicamente . Para lograr este balanceo se emplean
contrapesos , estos pueden ser fijos o desmontables.
Los cigüeñales están perforados para permitir el paso del aceite de los cojinetes de bancada las
bielas y pernos de pistón.
FALLAS DE UN CIGUEÑAL:
Son averías serias y deben ser subsanadas a la brevedad.
Los cigüeñales están perforados para permitir el paso del aceite de los cojinetes de bancada las
bielas y pernos de pistón.
FALLAS DE UN CIGUEÑAL:
Son averías serias y deben ser subsanadas a la brevedad.
MANTENIMIENTO :Cuando se repara el motor al eje de cigüeñales se le debe efectuar:
* Balanceo estatico y dinámico.
* Verificación de conductos internos.
* Verificación de fisuras y nitrurado.Consiste en calentar el cigüeñal a una temperatura de más o menos 600°C para que se distensionen la moléculas,luego se de¡a enfriar. el nrtrurado se etectúa con el fin evitar que el cigüeñal se fisure o parta.
Para detectar las fisuras se utiliza magnaflux. También hay que hacer un calibrado de muñones,
una inspección visual en busca de ralladuras en muñones.
IDENTIFICACIÓN DE LOS CILINDROS EN LOS MOTORES DIESEL
La identificación de los cilindros se hace cumpliendo normas internacionales. De no ser así debe
estar especificado en elmanual delfabricante.
Estas normas establecen:
a) Extremo primario de propulsión (salida de fuerza ). Donde se acopla la maquina a ser
arrastrada.
b) Extremo libre o secundario . No entrega nada al medio externo.
c) Fila de cilindros. Todos los cilindros que están en un plano paralelo al eje cigüeñal.
En los motores de un solo bloque de cilindros en línea de forma tanto vertical, como horizontal. Se comienza a numerar desde elextremo libre.
En
los motores de cilindros en V,como en los de pistones opuestos. También
se numeran desde el extremo libre, pero se la denomina fila ªA" a la
ubicada a la ubicada a la izquierda y "B» a la ubicada a la
derecha,mirando desde elextremo libre del motor.
VOLANTE: tiene por función acumula r energía en tiempo de trabajo del motor para entregarlo a los mecanismos en los tiempos muertos.
También sirve entregar en su extremo de propulsión del motor una potencia uniforme. Es para que elcigüeñal no vaya a los saltos y no se transmitan estos al eje. Se coloca en el otro extremo un DAMPER ó amortiguador de vibraciones para absorber las vibraciones
torsionales del cigüeñal.
Extremo de la salida principal de f uerza= KS (Kupplungseite)
Extremo libre = KGS (Kupplungsgegense ite) Cilindros f ila izquierda = A 1, A2, A3 , ..., A 7,A8 Cilindros f ila derecha= 81, 82, 83, ..., 87, 88
Sentido de giro = Mirando el motor desde el extremo del vo lante (KS)
Extremo libre = KGS (Kupplungsgegense ite) Cilindros f ila izquierda = A 1, A2, A3 , ..., A 7,A8 Cilindros f ila derecha= 81, 82, 83, ..., 87, 88
Sentido de giro = Mirando el motor desde el extremo del vo lante (KS)
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ENTRADAS RELACIONADAS:
- MTD UNIDAD 3: PARTES DE UN MOTOR.
- MTD- Estudio sobre cojinetes y válvulas automotrices.
- MTD Flexión de cigüeñal.
- Mecanismos (Operadores de Movimiento)
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FUENTES:
M.J.D.
MAQ 305 MOTORES DIESEL CAPITULO 8 Partes estructurales del motor.
