Propiedades del material del cigüeñal
Los materiales de los cigüeñales deben poder moldearse, mecanizarse y tratarse térmicamente con facilidad, y tener una resistencia, tenacidad y dureza adecuadas, así como una alta resistencia a la fatiga. Los cigüeñales se fabrican en acero, ya sea por forja o fundición. Los cojinetes de bancada y de biela son de babbitt, una aleación de estaño y plomo. Los cigüeñales forjados son más resistentes que los de fundición, pero son más caros. Los cigüeñales forjados se fabrican con acero SAE 1045 o similar. El forjado produce un cigüeñal muy denso y resistente, con un grano paralelo a la dirección de la tensión principal. Los cigüeñales se funden en acero, hierro modular o hierro maleable. La principal ventaja del proceso de fundición es que los costes de material y mecanizado del cigüeñal se reducen porque el cigüeñal puede fabricarse con la forma y el tamaño requeridos, incluidos los contrapesos. Los cigüeñales de fundición pueden soportar cargas procedentes de todas las direcciones, ya que la estructura del grano metálico es uniforme y aleatoria en todas sus partes. Los contrapesos de los cigüeñales de fundición son ligeramente mayores que los de los cigüeñales forjados porque el metal de fundición es menos denso y, por tanto, algo más ligero.
Piezas del cigüeñal
La industria siderúrgica norteamericana reconoce el valor de los avances medioambientales, sociales y económicos y se compromete a proporcionar desarrollos sostenibles en la fabricación de productos que satisfagan las necesidades de la sociedad. La industria siderúrgica norteamericana reconoce el valor de los avances medioambientales, sociales y económicos y se compromete a proporcionar desarrollos sostenibles en la fabricación de productos que satisfagan las necesidades de la sociedad. De hecho, en las dos últimas décadas se han invertido miles de millones de dólares en tecnologías avanzadas de fabricación de acero con resultados notables, como la reducción del consumo de energía, las emisiones de gases de efecto invernadero y el consumo de combustible. Un ejemplo de estos logros es el desarrollo de piezas de acero forjado para automóviles, que han demostrado cumplir todos estos requisitos.
Los componentes de acero forjado son mucho más fuertes que las piezas de fundición dúctil, lo que se traduce en una mayor tenacidad al impacto, una mejor resistencia a la fatiga y una vida útil más larga. Estas propiedades son especialmente importantes para el cigüeñal (figura 1) de los motores de combustión interna (ICE), ya que el componente tiene que aguantar millones, o incluso miles de millones, de revoluciones a lo largo de la vida útil de un motor. Dado que un cigüeñal de automóvil, que convierte el movimiento lineal de un pistón en un movimiento giratorio, experimenta este gran número de ciclos de carga, la alta resistencia, la resistencia a la fatiga y la ductilidad son consideraciones clave en su diseño y rendimiento.
Cigüeñal deutsch
El motor principal es el encargado de mover un barco. Puede hacer girar la hélice a varias velocidades para maniobrar y a velocidades constantes cuando el barco está en alta mar. Es el cigüeñal del motor principal el que proporciona este movimiento a la hélice. En este artículo hablaremos de esta parte fundamental del motor principal.
El cigüeñal del motor principal es una pieza giratoria que se encuentra en la parte superior de la bancada del motor. Se conecta a todas las unidades del motor principal a través de una biela que le permite recibir y transferir potencia entre todas las unidades y a sí mismo.
Cuando una unidad está en la carrera de potencia, la presión de la combustión imparte movimiento lineal al pistón. El vástago transfiere esta potencia a la cruceta, que ayuda a la biela a convertirla en movimiento de rotación del cigüeñal. La hélice utiliza la mayor parte de esta potencia y la convierte en empuje hacia delante o hacia atrás para el buque.
Una pequeña parte de esta potencia también se utiliza para comprimir aire fresco en otras unidades que se encuentran en la carrera de succión. Otras vías de consumo de potencia en el cigüeñal son el árbol de levas (a través de cadenas o engranajes), el generador del eje y las pérdidas por fricción.
Grado del material del cigüeñal
El acero reciclado, producido a partir de una gran proporción de chatarra, tiene un impacto medioambiental mucho menor que el acero mineral. Sin embargo, algunos OEM de automoción son reacios a utilizarlo para sus cigüeñales forjados, ya que creen que el material es más susceptible de sufrir «quemaduras por rectificado» durante la producción de superficies de apoyo de alta calidad. Se trata de un tipo de daño térmico que disminuye la dureza de la superficie, introduce tensiones residuales de tracción y acorta la vida a fatiga.
Recientemente, varios de los principales actores de la industria se reunieron en el marco de un proyecto de tres años para cuestionar esta mitología mediante la evaluación comparativa del rendimiento de los aceros reciclados y los basados en minerales. El proyecto, financiado por el Gobierno sueco, fue coordinado por la Universidad Tecnológica de Chalmers y contó con la participación del Grupo Volvo, Volvo Cars, Scania, Bharat Forge, Ovako y RISE IVF, un instituto de investigación estatal sueco.
Las piezas tubulares templadas se fabricaron como se muestra en la figura 1. Los dos materiales son nominalmente idénticos. Ambos materiales son nominalmente idénticos, pero se observaron algunas pequeñas diferencias que influyeron en los resultados de las pruebas, aunque se mantuvieron dentro de los parámetros especificados.