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SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL1. INFORMACIÓN GENERALApellidos y Nombres: Mamani Cruz Brandy David ID: 1362652 Dirección Zonal/CFP: ZCAMD (CUSCO APURIMAC MADRE DE DIOS) Carrera: Mecánica automotriz Semestre: ll Curso/ Mód. Formativo Tecnología de los materiales automotrices...

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SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

1. INFORMACIÓN GENERAL Apellidos y Nombres:

Mamani Cruz Brandy David

ID:

Dirección Zonal/CFP:

ZCAMD (CUSCO APURIMAC MADRE DE DIOS)

Carrera:

Mecánica automotriz

Curso/ Mód. Formativo

Tecnología de los materiales automotrices

1362652

Semestre:

ll

Tema del Trabajo:

2. PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO N °

ACTIVIDADES/ ENTREGABLES

CRONOGRAMA/ FECHA DE ENTREGA 20/09/202 1 20/09/202 1 20/09/202 1

1

INFORMACIÓN GENERAL

2

PLANIFICACIÓN

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PREGUNTAS GUÍA RESUELTO

4

PROCESO DE EJECUCIÓN

15/11/2021

5

DIBUJO / DIAGRAMA

15/11/2021

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RECURSOS NECESARIOS

15/11/2021

3. PREGUNTAS GUIA Durante la investigación de estudio, debes obtener las respuestas a las siguientes interrogantes: Nº 1 2 3 4 5 6

PREGUNTAS

¿Qué propiedades físicas, mecánicas, eléctricas y térmicas deben presentar los componentes móviles del motor? ¿Las bielas, el cigüeñal y el monoblock del motor de qué aleación están hechas? ¿Qué es una aleación? ¿Los pistones y la culata del motor de que material están fabricadas normalmente? ¿Cuál es la propiedad física del aluminio? Realizar un listado de los componentes del motor mencionando de que material están fabricados.

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HOJA DE RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS GUÍA

1.

¿Qué propiedades físicas, mecánicas, eléctricas y térmicas deben presentar los componentes móviles del motor? ¿Qué propiedades físicas, mecánicas, eléctricas y térmicas deben presentar los componentes móviles del motor? Las propiedades físicas son las características cosméticas de un material y su respuesta a las sustancias químicas o a la radiación. Entre ellas se encuentran la densidad y la resistencia a la corrosión química y a la descomposición por rayos UV. Las propiedades mecánicas principales son: dureza, resistencia, elasticidad, plasticidad y resiliencia, aunque también podrían considerarse entre estas a la fatiga y la fluencia (creep). Cohesión: Resistencia de los átomos a separarse unos de otros. ... Dureza: es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro. En pocas palabras, el funcionamiento del motor eléctrico se basa en las fuerzas de atracción y repulsión establecidas entre un imán y una espira hecha de conductor eléctrico, a través del cual hacemos circular una corriente eléctrica para obtener un movimiento en un eje dispuesto.

Las propiedades térmicas de un material son: conductividad térmica, fusibilidad, soldabilidad y dilatación. Conductividad térmica: es la propiedad de los materiales de transmitir el calor. ... Dilatación: es el aumento de tamaño que experimenta un material cuando se eleva su temperatura. 1. Algunas propiedades que deben presentar los componentes móviles de un motor son: Propiedades físicas: estos deben tener, principalmente, dureza y resistencia a la temperatura. Además, se consideran otras propiedades elementales como 3

la masa y el volumen. Propiedades mecánicas: dureza y resistencia mecánica. Propiedades eléctricas: estos deberán ser conductores o no conductores dependiendo la necesidad. Propiedades térmicas: deben tener resistencia al calor, una baja dilatación y, algunos, deben tener una buen conductividad térmica (hay excepciones). 2. Las bielas, el cigüeñal y el monoblock del motor suele esta hecho de una aleación acero, titanio o aluminio. Una aleación es una mezcla entre dos o más elementos; la misma debe ser homogénea. 3. Los pistones y la culata de motor están fabricados, casi siempre, de aluminio. Algunas propiedades del aluminio son: Es muy ligero. Su densidad es de 2700 kg/m³ El punto de ebullición es a los 660 ºC.

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4. Algunos componentes del motor son: Biela y pistón ⇒ aluminio. Árbol de leva ⇒ aluminio y acero. Anillos ⇒ bronce, aluminio y acero inoxidable. El bulón ⇒ acero. Culata ⇒ acero. Monoblock ⇒ hierro o aluminio.

2.

¿Las bielas, el cigüeñal y el monoblock del motor de qué aleación están 5

hechas? Bielas. Las bielas tienen la función de “atar” el pistón al cigüeñal. Por lo tanto, normalmente son circulares y tienen que desmontarse con relativa facilidad. Suelen utilizarse aleaciones de níquel y acero para darle mayor flexibilidad sin perder dureza. Es el elemento del motor encargado de transmitir la presión de los gases que actúan sobre el pistón al cigüeñal. O lo que es lo mismo, es un eslabón de la cadena que transforma el desplazamiento alternativo de los pistones en la rotación del cigüeñal. Como te podrás imaginar, los esfuerzos que tienen que soportar las bielas y el resto de componentes del motor son muy altos, como el bloque motor o la culata. Así pueden mover un coche de una, dos o incluso más toneladas. Además, las bielas son un elemento difícil de lubricar, por eso son una parte crítica del motor y su diseño y fabricación son muy importantes.

Partes de una biela

La biela está dividida en tres partes, la primera es el pie, que es el extremo que va unido al pistón. Para anclarse y recibir la lubricación adecuada al mismo tiempo, 6

necesita de varios componentes:  Casquillo: va dentro del agujero del pie de la biela. Tiene agujeros para que entre el aceite y lubrique bien la zona.  Tubo o cilindro: atraviesa el pistón, que tiene dos agujeros en el cuerpo, y el pie de la biela (que va alojado dentro del pistón por debajo). Solo está en contacto con el casquillo de la biela porque, como te hemos dicho antes está colocado en el agujero del pie. Este tubo puede ser también puede llamarse bulón.

Cuerpo (barra que une ambos anillos)

El cuerpo es la zona central de la biela, que debe soportar la mayor parte de los esfuerzos, pero al estar en continuo movimiento también debe de ser ligero. Se suelen construir con una sección en forma de doble T o H en los tipos de motores de alto rendimiento. Aunque en los motores más convencionales también pueden estar construidos en forma de I. La sección hace referencia a la forma que se podría ver en el cuerpo de la biela si 7

dividiese por la mitad y se mirase el corte. Si es una H, quiere decir que sus bordes son más anchos para maximizar su resistencia y el centro más fino, para aligerarla. Si tiene forma de I, quiere decir que es igual de ancha en todas partes, porque no necesita la resistencia extra de los bordes gruesos.

Cabeza de biela (anillo grande)

La

cabeza es la parte que va unida al cigüeñal y que por lo tanto es el agujero más ancho. A diferencia del pie, la cabeza se divide en dos mitades, una de ellas es la prolongación del cuerpo, y la otra va unida a la otra mediante dos tornillos. Una disposición que permite su fácil desmontado.  Sombrerete: mitad desmontable de la cabeza de la biela  Pernos: tornillos que unen el sombrerete  Casquillo: cilindro de metal que va encajado a presión dentro de la cabeza de la biela. Tiene unos pequeños agujeros por donde entra el aceite para lubricarlo porque es lo está en contacto con el cigüeñal que va a hacer girar. También se llama cojinete o rodamiento.

Tipos de bielas 8

Como una biela no es un elemento exclusivo de la automoción, existen muchos tipos en función de las necesidades de cada máquina. Sin embargo, si hablamos de vehículos con motor de combustión, hay algunos tipos de bielas especiales, que difieren ligeramente de la descripción que te hemos dado hasta ahora:

Biela enteriza Son las que tienen la cabeza hecha de una sola pieza, en lugar de dos unidas por pernos. Por eso, para desmontarlas el motor tiene que tener otro sistema alternativo de desacople. Por ejemplo, que sea el cigüeñal el que se pueda descomponer en partes. Normalmente en las muñequillas, que es donde van acopladas las bielas.

Biela de goteo de aceite Son bielas que en la cabeza tienen una punta por la que gotea el aceite. Se trata de una forma de dirigir y tener un mayor control de la caída del aceite una vez que ha pasado por todos los componentes que necesitaban lubricación.

Biela aligerada La descripción técnica de este tipo de bielas es algo árida: “Se trata de una biela aligerada si el plano que divide la cabeza de la biela en dos mitades y el plano que pasa por los ejes del pie y la cabeza (plano medio), no forman un ángulo recto”. En la imagen puedes ver claramente a qué se refiere esto.

El cigüeñal es una de las piezas clave de un motor de pistones. Es decir, prácticamente la totalidad de los motores de combustión usados en motos, coches, furgonetas, camiones… Es el encargado de transformar el movimiento vertical de los pistones en un movimiento circular, que pueda ser usado para mover las ruedas a través de la transmisión. Para entender bien cuál es el cometido del cigüeñal, hay que saber qué papel desempeña en el funcionamiento de un coche. Las explosiones producidas dentro de las cámaras de combustión, empujan los pistones hacia abajo. Este movimiento es 9

transmitido a las bielas que, de la misma forma que los pedales de una bicicleta, hacen girar el cigüeñal. En uno de sus extremos, el cigüeñal tiene acoplado el volante motor, que por lo tanto gira junto con él. El embrague se conecta y desconecta de este volante que suele ser bimasa, mediante la acción del pedal de embrague de una caja de cambios manual o de los mecanismos de una caja automática.

Partes de un cigüeñal En el cigüeñal se distinguen cuatro partes básicas: eje, muñequilla, cuello y brazo. El eje sirve de guía en el giro. ... El cuello está alineado con el eje y permite guiar el giro al unirlo a soportes adecuados. La muñequilla sirve de asiento a las cabezas de las bielas.

Entre sus partes constitutivas se puede señalar los apoyos que realizan un giro sobre el mismo carter. Las muñequillas que soportan el giro de las bielas. Los brazos que unen las muñequillas y los apoyos contando con contrapesos para ambos. Los apoyos deben ser endurecidos, al igual que las muñequillas, por diversos tratamientos térmicos en las que se debe tener absoluta precisión y tolerancias mínimas, ya que cualquier falla en este proceso puede causar grietas por fatiga. Para facilitar cuestiones de peso, y reducir un poco el gasto de materiales de fabricación, el interior del cigüeñal puede ser hueco, lo que es aprovechado para conducir el aceite a presión, y brindarle una mayor resistencia. Los cojinetes de los apoyos y las muñequillas reciben el aceite por pequeños orificios practicados en diversas zonas del cigüeñal. La compacidad del mismo, entonces, beneficia y brinda una rigidez adicional, aunque aumenta la posibilidad de pérdidas o deformación del material por rozamiento. Su fabricación utiliza como material el acero forjado, posteriormente tratado, mecanizado y equilibrado.

Durante el proceso de combustión del combustible, el pistón va directamente disparado hacia abajo dentro del cilindro. Es el trabajo del cigüeñal convertir este movimiento lineal en rotación, básicamente girando y empujando el pistón hacia arriba del cilindro. 10

La palabra cigüeñal viene de cigüeña. Es un mecanismo que recoge el movimiento lineal de la explosión de un motor que le viene transmitido mediante una biela y lo transforma en movimiento circular en un eje de codos. Así se produce la tracción de las ruedas de los automóviles.

El bloque motor es la parte más importante de nuestro coche. Conocerlo nos ayudará a saber qué se esconde debajo del capó y a entender el funcionamiento de nuestro vehículo. Su construcción requiere de un gran trabajo de ingeniería para su óptimo funcionamiento. Qué es el bloque de un motor

El bloque motor es la pieza más importante del motor. Es la estructura

sobre la que se sitúan el resto de elementos, como pueden ser la culata en la parte de arriba, los pistones en el interior y la bancada (si la tiene) en la parte inferior. 11

Como puedes ver en la imagen principal, se trata de una sola pieza con todas las cavidades necesarias para el montaje: cilindros, conductos de refrigerante y aceite, huecos para tornillos y juntas, etc. Para hacer un bloque tan complejo de una sola pieza, se fabrica a partir de un molde de arena. De qué está hecho el bloque del motor Habitualmente, el bloque motor suele estar fabricado de fundición o aluminio. Con el primero se tiene una mayor resistencia en igualdad de volumen y con el segundo se ahorra peso y se mejora la refrigeración. Aunque no es así en todos os motores, la tendencia general es la de pasarse al aluminio, por varios motivos. Por ejemplo, los mejores diseños y la mayor calidad de construcción permiten que los bloques motor de aluminio tengan resistencias muy altas. También, que las bondades de este material son muy deseables para la reducción de emisiones imperante en la actualidad (reducción de peso). En cuanto a su conductividad. Los bloques de aluminio tienen una menor inercia térmica. Lo que implica que tardan menos en calentarse y menos en enfriarse. Lo que sumado a un buen diseño del sistema de refrigeración y del bloque permite llegar a su temperatura de servicio antes en todo el motor y disipar el calor de forma más eficaz cuando es necesario. Un ejemplo de todo lo contrario son algunos motores EcoBoost de Ford. Al conservar los bloques de fundición que tarda más en calentarse, necesitan unos conductos secundarios para el refrigerante. Así pueden repartir el calor por todo el bloque de forma homogénea desde el principio y evitar las diferencias de temperatura nocivas. A esto, hay que sumar que un motor mas ligero hecho de aluminio, facilita conseguir un mejor equilibro de pesos entre el eje delantero y el trasero. Lo que puede suponer una mejora en las cualidades dinámicas del vehículo.

Partes del bloque del motor Aunque así se indica en algunas páginas web, no forman parte del bloque motor piezas como la junta de culata, los pistones, los anillos, bulones o bielas. Todo eso son partes del motor, pero no del bloque motor en sí. Una forma correcta de dividir partes importantes del bloque motor son sus diferentes cavidades:

Cilindros En el interior del bloque motor nos encontramos los cilindros. Es donde van ubicados los pistones que generan el movimiento del motor con las explosiones. Estos pueden ir al desnudo, es decir, directamente con las paredes del bloque al aire, o cubiertos por unas camisas. Que no son otra cosa que unos tubos que recubren los cilindros para evitar su desgaste por el roce con los segmentos de los pistones. Algo que no es muy frecuente en los 12

motores de turismos convencionales. El tamaño de los cilindros varía según la carrera y tamaño del pistón. Por otro lado, el espesor de las paredes que forman los cilindros depende de la presión de trabajo a la que es sometido el motor. Teniendo esto en cuenta, podemos decir que los motores diésel tienen unas paredes de cilindro más gruesas y/o resistentes, ya que trabajan a una presión superior que en los motores de gasolina

Canales de refrigeración Alrededor de los cilindros, se encuentran todos los canales de refrigeración por donde circula el anticongelante. Su diseño debe ser muy preciso para poder disipar el calor por contacto con el líquido, sin que se pierda demasiada resistencia de las paredes. Además, como hemos dicho antes, la extracción de calor debe mantener unas temperaturas suficientemente parejas entre las diferentes puntos del motor. De lo contrario, la diferencia de dilatación podría causar problemas.

Galerías del aceite Son otros conductos por donde pasará el aceite que se requiera a cada parte del motor. Sin ellos, no se lubricarían las partes móviles y el motor quedaría inservible en poco tiempo. Su diseño es muy importante, para mantener la presión del aceite correcta en todo el recorrido. Así el flujo llegará en la cantidad adecuada a cada parte.

Acoplamientos Son las superficies diseñadas para acoplar otras partes del motor. Por ejemplo: el acoplamiento de la bomba de agua, acoplamiento del distribuidor, acoplamiento de la bomba de gasolina, del soporte del filtro de aceite… y otros, si así lo requiere el diseño del motor. Como ves, todos ellos son órganos muy importantes para el funcionamiento del motor, que deben ir correctamente anclados al bloque. Van atornillados y sellados mediante juntas que soportan las altas temperaturas. Como es el caso de la junta de la culata, que es la que más sufre si se calienta el coche en exceso.

Rodamiento de cigüeñal Está en la parte inferior y es donde se ubica el cigüeñal. Es decir, el encargado de convertir el movimiento lineal de los 13

pistones en el movimiento rotativo necesario para desplazar el vehículo. El rodamiento es la media luna que abraza el cigüeñal por arriba y el cojinete la media luna que lo rodea por abajo y que va atornillado al bloque. Esta parte es solo encuentra en los bloques motor cerrados. En el apartado de Tipos de bloque te hablamos de ello (más abajo).

3. ¿Qué es una aleación? ¿Qué es una aleación?

Se conoce como aleación a la combinación de dos o más elementos, de los cuales al menos uno es un metal, para constituir un nuevo material que tenga las propiedades de sus componentes. Las aleaciones suelen considerarse, por lo general, como mezclas, dado que no se producen reacciones químicas entre los elementos constituyentes, es decir, no se forman enlaces entre sus átomos, ni cambia la constitución de sus moléculas. Por lo general, se combinan en las aleaciones distintos materiales metálicos, aunque también pueden combinarse uno metálico con otro no metálico, para alterar así sus propiedades. Generalmente, el material resultante tendrá características metálicas: brillo, buena conducción térmica y eléctrica, determinada dureza, maleabilidad, ductilidad, etc. El procedimiento de aleación es muy usual en la industria siderúrgica y de los materiales, y es la única forma de obtener materiales como el bronce o el latón. Toda aleación está formada por dos componentes como mínimo: un material de base al cual se le añaden los materiales aleantes, que pueden ser uno solo o varios. Las propiedades puntuales del material resultante dependen directamente de las propiedades de los elementos 14

iniciales involucrados, así como de la proporción entre ellos. Por ejemplo, el hierro colado o hierro fundido es una aleación de hiero (metal) y carbono (no metal), mientras que el bronce es una aleación de cobre y estaño, ambos metales. Los elementos de la aleación se suelen separan en dos categorías, el metal base y los elementos aleantes:  Metal base o primario: es el elemento mayoritario de la aleación y a menudo da el nombre al tipo de aleación. Por ejemplo, las aleaciones ferrosas son aleaciones en las que el hierro es el metal base.  Elementos aleantes: son los elementos mezclados con el metal base. Si la aleación está formada solo por el metal base y un elemento aleante, la aleación es una aleación binaria. Si está formada por un metal base y dos elementos aleantes, será una aleación ternaria, y así sucesivamente. Las aleaciones metálicas son una combinación de metales o bien una combinación de metales con otros elementos químicos no metálicos que no admite su separación de forma física. Algunas de las aleaciones más típicas son el bronce (aleación de cobre con estaño) y el latón (aleación de cobre y zinc). Una aleación es un material que contiene una mezcla de dos o más metales o elementos no metálicos y posee propiedades diferentes de sus metales base como, por ejemplo, mayor resistencia o ligereza. Mezcla sólida homogénea de dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. Es muy raro encontrar aleaciones al estado natural; se las obtiene por fusión, mediante el aumento de la temperatura, al estado sólido.

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