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Agosto de 2019

Reducción de emisiones de dióxido de carbono a través del bruñido de formas libres

Con información de Gehring

Las ventajas del bruñido de forma han sido reconocidas por fabricantes de motores y se implementan en líneas de producción en máquinas de bruñido a nivel mundial.

El futuro de la movilidad requiere sostenibilidad y confort. Gehring desarrolló una tecnología avanzada para reducir las emisiones de CO2  que fue socializada en un foro técnico realizado en Querétaro, México.

 

El futuro del desarrollo del motor de combustión interna se centrará en la reducción de las emisiones. Esto depende del consumo de combustible, que a su vez está determinado por la fricción interna del motor. El objetivo del bruñido de formas libres es lograr un orificio de cilindro optimizado, según las condiciones de operación. 

Abraham Pizano, gerente de Gehring en México, presentó las soluciones tecnológicas de reducción de emisiones de dióxido de carbono que ha desarrollado esta compañía en un foro técnico sobre el tema que se realizó en ese país con la participación de líderes técnicos y profesionales de negocios de industrias como la automotriz y la aeroespacial. 

En concreto, Gehring desarrolló un proceso de acabado de superficie para motores de combustión interna que no se enfoca en una forma de agujero cilíndrica. La forma del orificio se basa en las distorsiones de la geometría en las condiciones operativas del motor. A través de los medios de bruñido de formas libres, la forma inversa se producirá de modo que, en condiciones de operación, exista una forma cilíndrica. La deformación en la condición de operación depende de las distorsiones estáticas del conjunto y de las distorsiones térmicas de los cilindros. 

Esta tecnología se puede subdividir en dos variantes de proceso: bruñido de forma light y bruñido de forma profesional. El bruñido de forma light simula la distorsión térmica al crear diferentes formas cónicas. La expansión térmica debida al mayor estrechamiento en el punto muerto superior conduce a un orificio del cilindro que se debe bruñir a un tamaño más pequeño en la parte superior y a un tamaño más grande en la parte inferior. Así, la camisa de pistón tiene menos contacto con el orificio. Esto da como resultado menos fricción. 

La forma cónica es generada por control retroalimentado del desplazamiento con una mayor remoción de material en la sección inferior del orificio debido al mayor tiempo de contacto de los abrasivos. 

El avance electro-mecánico dinámico cambia la posición de expansión radial de las piedras de bruñido durante el movimiento de la carrera, de acuerdo con la forma, y mejora con ello la forma cónica anterior. 

Estos componentes del proceso aseguran el procesamiento confiable de agujeros redondos cónicos dentro de los tiempos de ciclo conocidos. El bruñido de formas libres ya se ha integrado globalmente en escenarios de producción en masa. La aplicación de la tecnología de bruñido de forma light ha demostrado que son posibles mejoras significativas en la reducción de emisiones

El bruñido de forma profesional no solo optimiza el juego local del pistón, sino que también compensa las desviaciones del cilindro producidas por las distorsiones estáticas y térmicas. Eso significa que en condiciones de funcionamiento se pueden obtener agujeros redondos y rectos. La tensión del anillo disminuye, lo que resulta en fricción adaptativa y reducciones dede CO2.

Las desviaciones de la forma no cilíndrica se pueden definir a través de evaluaciones CAE o el refuerzo de la placa de torsión y revenido. Para poder implementar un bruñido profesional se necesitan herramientas de procesamiento innovadoras, tales como herramientas de bruñido especiales con abrasivos accionados independientes, un sistema de alimentación piezoeléctrica, un control de adaptación de forma y una herramienta de bruñido de acabado cargada por resorte. 

Los datos de forma para las desviaciones cilíndricas se convertirán para cada cilindro del motor utilizando el control de bruñido de forma. Esta interacción dinámica de proceso entre el sistema de avance, la forma y la herramienta de bruñido de formas crea un resultado óptimo. 

El bruñido de forma profesional ha sido implementado por clientes para escenarios de producción con lotes pequeños. El proceso genera desviaciones de cilindros y perfiles de acabado de superficie con alta reproducibilidad y tiempos de procesamiento económicos. También ofrece formas y perfiles de superficie libres con una alta reproducibilidad en condiciones que aún se ajustan a los tiempos de ciclo. 

Las ventajas del bruñido de forma han sido reconocidas por fabricantes de motores y han sido implementadas en numerosas líneas de producción en máquinas de bruñido Gehring a nivel mundial.


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