En motores de combustión interna , el gobio pin (Reino Unido, pasador de bulón o pasador de pistón de EE.UU.) conecta el pistón a la biela, y proporciona un cojinete para el vástago de conexión al eje sobre el que el pistón se mueve. [1] En los diseños de motores muy tempranos, incluidos los impulsados por vapor y muchos motores marinos o estacionarios de gran tamaño, el pasador del pistón se encuentra en una cruceta deslizante que se conecta al pistón a través de una varilla. Un gudgeon es un pivote o un diario. El origen de la palabra gudgeon es la palabra en inglés medio gojoun, que se originó a partir de la palabra en francés medio goujon. Su primer uso conocido fue en el siglo XV. [2]
Descripción general
El bulón es típicamente una varilla hueca corta forjada hecha de una aleación de acero de alta resistencia y dureza que puede separarse físicamente tanto de la biela como del pistón o cruceta. [1] El diseño del pasador de pistón, especialmente en el caso de motores de automóvil pequeños y de altas revoluciones, es un desafío. El bulón tiene que operar bajo algunas de las temperaturas más altas experimentadas en el motor, con dificultades de lubricación debido a su ubicación, sin dejar de ser pequeño y liviano para encajar en el diámetro del pistón y no aumentar indebidamente la masa alternativa . Los requisitos de ligereza y compacidad exigen un vástago de diámetro pequeño que esté sujeto a fuertes cargas de cizallamiento y flexión , con algunas de las cargas de presión más altas de cualquier rodamiento en todo el motor. Para superar estos problemas, los materiales utilizados para fabricar el bulón y la forma en que se fabrica se encuentran entre los componentes mecánicos de mayor ingeniería que se encuentran en los motores de combustión interna. [ cita requerida ]
Opciones de diseño
Los pasadores de pistón utilizan dos configuraciones de diseño amplias: semiflotante y totalmente flotante. [1]
La construcción típica de un pasador de muñón (pasador de muñeca) se muestra en la imagen. El diseño depende de la eficacia tecnológica y técnica.
- Semiflotante
- En la configuración semiflotante, el pasador generalmente se fija con relación al pistón mediante un ajuste de interferencia con el muñón del pistón. (Esto reemplazó el método anterior del tornillo de fijación . [3] ) El cojinete del extremo de biela de conexión actúa como cojinete solo. En esta configuración, solo el cojinete de extremo pequeño requiere una superficie de apoyo, si la hubiera. Si es necesario, esto se obtiene galvanizando el muñón del cojinete del extremo pequeño con un metal adecuado, o más generalmente insertando un cojinete de manguito o un cojinete de agujas en el ojo del extremo pequeño, que tiene un ajuste de interferencia con la abertura del extremo pequeño. . Durante la revisión, generalmente es posible reemplazar este manguito de rodamiento si está muy desgastado. La configuración inversa, fijando el pasador del pistón a la biela en lugar de al pistón, se implementa utilizando un ajuste de interferencia con el ojo del extremo pequeño en su lugar, con los muñones del pasador del pistón funcionando como cojinetes. [4] Esta disposición suele ser más difícil de fabricar y mantener porque dos superficies de apoyo o manguitos insertados complican el diseño. Además, el pasador debe ajustarse con precisión de modo que el ojo del extremo pequeño quede en el centro. Debido a las consideraciones de expansión térmica , esta disposición era más habitual para los motores de un solo cilindro que para los motores de varios cilindros con bloques de cilindros y cárteres largos, hasta que la fabricación de precisión se volvió más común.
- Completamente flotante
- En la configuración completamente flotante, se crea una superficie de apoyo entre el ojo del extremo pequeño y el bulón y el muñón del pistón. Los pasadores de los muñones suelen estar asegurados con anillos elásticos . [4] No se utiliza ningún ajuste de interferencia en ningún caso y el pasador 'flota' completamente en las superficies de los cojinetes. La velocidad de frotamiento promedio de cada uno de los tres cojinetes se reduce a la mitad y la carga se comparte a través de un cojinete que suele ser aproximadamente tres veces la longitud del diseño semiflotante con un ajuste de interferencia con el pistón.
Referencias
- ^ a b c Nunney, Malcolm James (2007) "El motor de gasolina de pistón alternativo: pasadores de pistón y su ubicación" Tecnología de vehículos ligeros y pesados (4ª ed.) Butterworth-Heinemann, Oxford, Reino Unido, p. 28 , ISBN 978-0-7506-8037-0
- ^ Séptimo nuevo diccionario colegiado de Webster, G & C Merriam Company, 1963, p. 370
- ^ Williamson, WD (16 de marzo de 1916) "Los tamaños de motores para camiones y esquema de la práctica británica en este campo: segunda parte: esquema del diseño de motor de camión británico" El automóvil [industrias automotrices] The Class Journal Company, Nueva York, vol. . XXXIV, págs. 502–504, pág. 502 , OCLC 5276931
- ^ a b Hillier, Victor Albert Walter y Pittuck, Frank William (1991) "El motor de gasolina: pasadores de pistón" Fundamentos de la tecnología de vehículos de motor (4ª ed.) Stanley Thornes Pub., Cheltenham, Inglaterra, p. 34ISBN 0-7487-0531-7