Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Simposio Materiales y Tecnologías para la Industria Metalmecánica y Aeroespacial

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ENSAYO DE PROTOTIPOS DE PISTONES DE ALEACIONES Al-Si HIPEREUTÉCTICAS EN MOTOR TIPO OTTO
Fernando Audebert, Eriel Fernández Galván, Lorena Díaz Perdiguerro, Alejandro Ciapetta, Jorge Errazquin

Última modificación: 25-10-2016

Resumen


La reducción del consumo de energía y de emisiones contaminantes son objetivos indiscutibles de la agenda mundial.La reducción del peso en los vehículos y las mejoras en la eficiencia de los motores conforman la estrategica actual para cumplir con esos objetivos. En este sentido el desarrollo y la aplicación de nuevas aleaciones y compuestos base Aluminio en motores y vehículos en genral, toma fundamental importancia. En particular, la reducción de las fuerzas de inercia y de fricción en los componentes dinámicos de un motor mejora la eficienci del motor, permitiendo la disminución del consumo de energía y de la generación de emisiones contaminantes.

Las aleaciones de Aluminio convencionales tienen muy baja resistencia mecánica a altas temperaturas por lo cual se requieren diseños de componentes con espesores importantes para resisteir las cargas, tales como ducede en pistones y bielas de motores de conbustion interna. La posibilidad de contar con aleaciones de Aluminio de mayor resistencia mecánica a las temperaturas de trabajo permite reducir espesores y a consecuencia el peso de los componentes dinámicos de un motor.

Las aleaciones hipereutecticas de Al-Si pueden obtenerse con ua microestructura refinada con alta resistencia y tenacidad cuando se emplean tecnicas primarias de producción que emplean procesos de solidificación rápida. En el preente trabajo se estudiaron aleaciones de Aluminio con 20 y 30% de Si producidas por la empresa RSP Bv empleando procesos primarios de solidificación rápida a escala industrial. Se caracterizó la microestructura, se analizó la establidad termica y se estudiaron las propiedades mecánicas a temperatura ambiente y a altas temperaturas. En funcion de las propiedades se diseñaron y fabricaron prototipos de pistones que fueron luego ensayados en un motor Renault en banco de ensayo. Se trazaron las curvas de piotencia, par y consumo en función de la velocidad del motor. Se compararon estos valores de ensayos con los pistones originales de aleación AA4032 (12%Si) con los obtenidos con los pistones de aleaciones hipereutecticas de Al-Si elaboradas por solidificación rápida. La reducción de peso lograda en los pistones con las nuevas aleaciones permitió un aimento del par y la potencia del motor y una disminución del consumo de combustible.


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