Nuevos desarrollos en pistones diésel de servicio pesado

Nuevos desarrollos en pistones diésel de servicio pesado

Federal-Mogul Powertrain ha desarrollado una gama de tecnologías de pistones diseñadas para ayudar a los fabricantes de motores diésel de servicio pesado a reducir el consumo de combustible y cumplir con los requisitos de emisiones de Euro-6 y más allá. Se han aplicado arquitecturas de pistón avanzadas, procesos de fabricación, materiales y tratamientos que aumentan la durabilidad y reducen la fricción a los pistones de acero y aluminio. Federal-Mogul presentará su gama de productos de pistón en la Feria de vehículos comerciales IAA en Hannover del 23 de septiembre al 2 de octubre de 2014, pabellón 13, stand C28.

“Las presiones máximas de los cilindros (PCP) más altas utilizadas para aumentar la eficiencia de la combustión solo son posibles gracias a los avances en la tecnología de pistones que brindan soluciones duraderas bajo mayores cargas térmicas y mecánicas”, explicó Norbert Schneider, director de Ingeniería de aplicaciones de pistones de Federal-Mogul Corporation. “Además de permitir una combustión más eficiente, nuestros pistones contribuyen a reducir aún más el consumo de combustible y las emisiones de CO2 al operar con fricción reducida”.

Los pistones hechos de aluminio o acero abordan diferentes desafíos debido a sus propiedades individuales con el aluminio es más ligero y conduce mejor el calor , y el mayor resistencia del acero que ofrece ventajas cuando se enfrenta a presiones máximas de cilindro muy altas . El aluminio sigue siendo la primera opción para tamaños más pequeños de 120 mm o menos, mientras que el acero es la solución establecida para aplicaciones de camiones con diámetros interiores de 130 mm o más. También es visible una tendencia gradual para las aplicaciones de pistones de acero en el sector de calibre mediano, especialmente para PCP por encima de 210-220 bar.

“Si bien somos el mayor proveedor mundial de pistones de acero para camiones pesados, nuestra amplia gama de tecnologías patentadas para pistones de aluminio significa que podemos ofrecer a los clientes una mayor variedad de productos cuando el PCP está por debajo de los 220 bar”, dijo Arnd Baberg, Ingeniero jefe, Ingeniería de productos de pistones.



Tecnología de pistón de aluminio

Federal-Mogul ha ampliado el rendimiento de los pistones de aluminio en enfriamiento mejorado a través de una arquitectura avanzada que ubica la galería enfriada por aceite más cerca de la región críticamente caliente . Esto ha sido posible gracias a las técnicas de inspección ultrasónica 2D que garantizan una calidad de fundición constante en el pistón terminado.

La fuerza del tazón de combustión de cualquier pistón diesel a menudo limita las temperaturas y presiones máximas que se pueden usar de manera segura debido a que pueden ocurrir grietas por fatiga en el borde y la base del tazón, que se originan en partículas de silicio libres en el aluminio. El proceso DuraBowl patentado de Federal-Mogul utiliza un refundición controlada del borde del cuenco y/o la base del cuenco para refinar el tamaño de grano del silicio a solo una décima parte de su tamaño original, extendiendo significativamente la vida de fatiga de un pistón fundido.

Para mejorar la eficiencia del motor, Federal-Mogul ha desarrollado el EcoTough Diesel recubrimiento que reduce la fricción entre la falda del pistón y la superficie del orificio hasta en un 13 por ciento, en comparación con los recubrimientos de grafito convencionales . EcoTough Diesel utiliza lubricantes sólidos y una base de polímero reforzado con fibra de carbono para proporcionar una menor fricción, una mayor resistencia a las rozaduras y una mayor resistencia al desgaste.

Tecnología de pistón de acero

Probados a hasta 300 bar PCP, los pistones Monosteel de Federal-Mogul utilizan la última evolución de la empresa. arquitectura soldada por fricción , que permite una eficiencia de enfriamiento superior y un peso mínimo.

Las altas cargas soportadas por el pasador del pistón en los motores de servicio pesado modernos significan que casi todos los pistones requieren un orificio del pasador de alta precisión sin usar casquillos para el orificio del pasador. Federal-Mogul ha desarrollado un proceso único utilizando Mecanizado por electroerosión de alta precisión (HPEEM) que elimina una cantidad exacta de material, dando así forma precisa al orificio del pasador del pistón, lo que permite mejorar la capacidad de carga y la confiabilidad.

Los pistones de acero están disponibles con el mismo recubrimiento EcoTough Diesel que reduce la fricción en los pistones de aluminio. Además, Federal-Mogul ha desarrollado un revestimiento protector del cuenco que contiene nanodiamantes en una capa de cromo para reflejar el calor y reducir la acumulación de carbono y la erosión del borde de la taza.

“Debido a que somos líderes del mercado en la tecnología de pistones de acero y aluminio para motores diesel de servicio pesado, podemos brindar la solución óptima para cada cliente sin compromiso, basándonos únicamente en cumplir con los requisitos específicos de la aplicación”, dijo Schneider.