Proceso de Fabricación del Monoblock de un Motor

Este es un trabajo realizado en el cual muestro el proceso de fabricación de un Monoblock de un Motor.

MARCO TEORICO

Definición

Es el cuerpo del motor

El bloque de cilindros o bloque del motor es una pieza fundida en hierro o aluminio que aloja los cilindros de un motor de combustión interna así como los soportes de apoyo del cigüeñal.

El monoblock contiene internamente a los cilindros, los pistones, la biela, el eje cigüeñal, los engranajes de distribución, los buzos, las varillas y la red de lubricación. Externamente soporta a la bomba de agua, a la polea, al “cárter” inferior, al sistema de embrague, al filtro de aceite, a la bomba de gasolina, al distribuidor, etc.

Funciones del Monoblock

Además de alojar los cilindros, donde se mueven los pistones, el bloque del motor soporta la culata del motor en la parte superior y el cárter en la parte inferior.

En el interior del bloque existen también cavidades tubulares a través de las cuales circula el agua de enfriamiento, así como el aceite de lubricación cuyo filtro también es generalmente fijo a la estructura.

El bloque tiene conexiones y aperturas a través de las cuales varios otros dispositivos son controlados a través de la rotación del cigüeñal

Partes del Monoblock

Bloque, Cilindros o camisas, Empaque de culata Pistones, Anillos, Bulones

Características del Monoblock

Las más importantes se resumen en: gran rigidez y estabilidad dimensional.

El material del que son construidos los bloques tiene que permitir el moldeado de todas las aperturas y pasajes indispensables, como también soportar las elevadas temperaturas generadas por la deflagración del combustible en el interior del bloque y permitir la rápida disipación del calor.

Ventajas y Desventajas

Como desventaja se puede citar la poca rigidez que presenta el bloque

El bloque con cilindro mandrilado tiene la desventaja de no poder cambiar los cilindros cuando presentan desgaste.

Tiene la ventaja de evitar los riesgos de discontinuidad, desde el punto de vista térmico, entre el cilindro y el bloque.

Los bloques con camisas permiten la utilización de materiales diferentes en la fabricación de las camisas, que tienen características ventajosas sobre el bloque.

Los bloques con camisas secas tiene la ventaja de mantener la rigidez y no presentar problemas de estanqueidad.

Los bloque con camisas húmedas tienen la ventaja de presentar óptimas condiciones de refrigeración, debido a que la camisa está en contacto directo con el agua.

Uso y Condiciones de Uso

La bancada principal debe estar alineada.

No debe presentarse fugas por falta de estanqueidad

Las superficies interior y superior deben estar libres de ralladuras y completamente planas.

Las camisas deben estar dentro de las tolerancias indicadas por el fabricante, como también libres de ralladura y recalentamiento

Precauciones y Limpieza

Precaución: Las tapas de la bancada principal de un motor no deben ser usadas en otro bloque, debido a que son mecanizadas conjuntamente.

Lavado solo con agua y jabón después de un rectificado y no con derivados del petróleo.

EQUIPOS Y MATERIALES

Material Directo

Aluminio (al): es un metal ligero

- Densidad: 2700 kg/m³, un tercio de la del acero.

- Punto de fusión bajo: 660 ºC (933 K).

- Resistencia muy baja a la tracción y una dureza escasa.

Magnesio (mg):

- Densidad: 1738 kg/m³

- Punto fusión: 650 ºC (923K)

• Se fabrica de hierro fundido (hierro gris) o aleaciones de aluminio.

• Tf de hierro fundido (Fe+C): 1250º C

• Tf de Aleación de Aluminio: 800º C

• En el “Duraluminio”, el aluminio adquiere características mecánicas superiores.

• El Duraluminio:

- Cobre (Cu:3-5%), Magnesio (Mg:0,5-2%),

- Manganeso (Mn: 0,25 - 1%) y Zinc (Zn:3,5 - 5%)

Materiales Indirectos

Arena de Zircon: Es un polvo amorfo, negro-azulado, o un metal brillante blanco-grisáceo. El zirconio se encuentran en la India, Ucrania, Malasia, Australia, EUA, etc.

La arena de Zirconio presenta excelentes propiedades refractarias, abrasivas, baja dilatación térmica y elevada conductividad térmica.

Su composición es Silicato de circonio (ZrSiO4) y tiene una densidad aparente aproximada de 2,7 gr/c.c. Su temperatura de fusión es 2420ºC.

Cola: La cola es el primer elemento que se combina con la arena de zircon para que esta adquiera forma del molde maestro, dicho pegamento esta diseñado para unir los corazones de arena y afianzarlos dentro del molde.

Endurecedor: El endurecedor se emplea para solidificar la mezcla, para ello se emplea un gas que lo va a activar para que pueda endurecer el molde.

Polvo de Talco: El polvo de talco es empleado para evitar que las partículas de arena se peguen al aluminio o al molde final.

PROCESO DE PRODUCCION

Tipo de Fundición

Fundición a presión: En el proceso por fundición a presión, el metal fundido es obligado a fluir hacia arriba por presión de gas en un molde de grafito o de metal y es mantenida hasta que el metal se haya solidificado totalmente dentro del molde.

Este procedimiento es utilizado para fundiciones de alta calidad

Diagrama de flujo

DOP (Diagrama de operaciones)

Costeo de producción (Método ABC)

Calculo del costo de producción:

CONCLUSIONES:

El tipo de fundición a emplear en la fabricación de monoblocks debe de ser la fundición por presión de abajo hacia arriba debido que por medio de este método se evita a que se generen los óxidos, esto porque la fundición del metal no hace contacto con el aire.

A volumen grande de producción el costo unitario de producción se reduce considerablemente generando un mayor margen de ganancia, es por ello que las empresas tienen que producir a gran escala porque sino los costos fijos absorben las utilidades.

El porcentaje de merma que da fundición de aluminio al solidificarse debe de ser tomado en cuenta para añadir la cantidad de material extra, que al final eliminados como desecho.

Después del proceso de fundición y de la obtención del equipo por este método es necesario hacer un acabado mediante un mecanizado.

El empleo del polvo de talco en el ensamble será para que las partículas de arena no se peguen a la pared de aluminio.