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Worksheets3. Pistón y 3.1. Constitución
Total questions: 40
Worksheet time: 20mins
¿Cuál es la función principal del pistón en un motor de combustión interna?
Convertir calor en electricidad en el cárter
Recibir la presión de combustión y transmitirla a la biela
Aumentar la compresión reduciendo el volumen del cárter
Almacenar lubricante y enfriar el cigüeñal
¿Qué misión cumple el pistón respecto al calor generado durante la combustión?
Aislar totalmente la cámara del bloque
Acumular calor para mejorar la expansión
Transferir exceso de calor hacia las paredes del cilindro
Enfriar el aceite mediante un radiador interno
En la constitución del pistón, ¿qué parte forma la zona superior y debe poseer alta resistencia mecánica y buena conductividad térmica?
La falda o vástago inferior
La cabeza del pistón
El alojamiento del bulón
La zona de segmentos
Selecciona TODAS las afirmaciones correctas sobre la zona de segmentos del pistón.
Incluye cajas para segmentos de compresión y rascador
Su misión es guiar el pistón y evitar el cabeceo
Puede incorporar orificios o ranuras que comunican con el interior
Está sometida a esfuerzos alternativos y aloja el bulón
Contribuye a evacuar aceite y sellar los gases
¿Qué característica describe mejor el alojamiento del bulón?
Zona más reforzada encargada de transmitir el esfuerzo a la biela
Superficie exterior que reduce el rozamiento con el cilindro
Parte plana o abombada que delimita la cámara de combustión
Conjunto de anillos que mantienen la estanqueidad de gases
En un pistón con diámetro de 80 mm y presión de combustión de 40 bares, ¿qué fuerza máxima actúa sobre su cabeza? Usa π·D²/4 para el área.
2.000 N aproximadamente
200 N aproximadamente
20.000 N aproximadamente
200.000 N aproximadamente
La cabeza del pistón alcanza temperaturas típicas de funcionamiento entre
250 y 350 ºC
100 y 150 ºC
400 y 500 ºC
150 y 200 ºC
La mayor parte del calor del pistón se evacúa principalmente a través de
los segmentos de pistón
el bulón del pistón
la biela y el cigüeñal
la falda del pistón
Una cualidad deseable en los materiales de pistones es
ligereza y buena conductividad térmica
bajo coeficiente de dilatación
buenas cualidades de deslizamiento
alta porosidad para retener aceite
constitución robusta
Las aleaciones usadas de forma general en pistones incluyen aluminio con
silicio y pequeñas cantidades de cobre y níquel
magnesio y manganeso en gran proporción
zinc y estaño como base principal
cromo y molibdeno en alto contenido
El proceso de fabricación que moldea la forma sin crear roturas y elimina porosidad es
forja del pistón
fundición en arena
mecanizado final
sinterizado de polvos
Comparados con los fundidos, los pistones forjados suelen
soportar mayores esfuerzos y ser más ligeros
tener mayor porosidad y menor dureza
desgastar más el cilindro por rugosidad
requerir menos tratamiento térmico
Un tratamiento superficial típico para disminuir la fricción en la falda del pistón consiste en aplicar
capa fina de estaño o plomo
recubrimiento de cobre electrolítico
pintura resistente a altas temperaturas
baño de níquel fosforado grueso
El uso de polvo de grafito en la falda del pistón proporciona principalmente
protección superficial y buen deslizamiento
aumento de masa y rigidez
reducción de conductividad térmica
mayor coeficiente de dilatación
La dilatación térmica del pistón no es uniforme porque
la cabeza y la zona del bulón son más calientes
el cilindro siempre es más flexible que el pistón
la combustión enfría la falda durante el ciclo
la refrigeración solo actúa en el cárter
Cuando el pistón se calienta, la falda tiende a
presentar un ligero ovalamiento controlado
contraerse más que el cilindro
formar un cono hacia la cabeza
perder contacto con los segmentos
El pistón autotérmico con tiras de acero busca
limitar la dilatación en la dirección del bulón
evitar expansión en zonas de mayor rozamiento
aprovechar distintos coeficientes de dilatación
incrementar el juego con el cilindro permanentemente
formar cuerpo bimetálico en la zona del bulón
Una ventaja clave de los pistones compuestos por dos metales (ferrotherm) es
elevada solidez con reducidos valores de desgaste
menor conductividad térmica que el aluminio
gran elasticidad que evita usar segmentos
expansión igual en todas las direcciones
El cálculo de la fuerza sobre la cabeza del pistón se obtiene multiplicando la presión por
el área de la cabeza
el volumen de la cámara
la carrera del pistón
el número de cilindros
¿Cuál NO es una función principal de los segmentos del pistón?
Asegurar la estanqueidad de los gases
Evacuar calor hacia el cilindro
Raspar hollín de la cámara de combustión
Controlar el paso de aceite a la cámara
¿Qué tipo de segmentos se montan para cumplir las funciones básicas del conjunto?
Segmentos de compresión y rascadores
Segmentos de fuego y de baja fricción
Segmentos de refrigeración y de guía
Segmentos elásticos y rígidos
El segmento superior llamado «de fuego» se caracteriza por
Estar expuesto a la llama de combustión
Tener la menor presión radial del conjunto
Trabajar siempre como rascador de aceite
Montarse por debajo del rascador integral
La apertura entre puntas del segmento es necesaria para
Mantener presión radial pese a dilataciones
Evitar que el aceite lubrique el bulón
Reducir el cierre hermético con el cilindro
Aumentar la transferencia de calor al pistón
¿Dónde se ubica el segmento rascador de aceite en el pistón?
Por debajo de los de compresión
Por encima del segmento de fuego
Entre el bulón y la falda
En la cabeza del pistón
Función principal del segmento rascador de aceite
Recoger aceite de las paredes del cilindro
Sellar completamente los gases de combustión
Mantener el pistón centrado en el cilindro
Transferir calor al bulón del pistón
El aceite recogido por el rascador suele
Evacuarse a través de orificios del alojamiento
Quemarse en la zona alta del cilindro
Retornar a la cámara de combustión
Acumularse en la ranura del segmento
Muchos segmentos rascadores incorporan
Un muelle expansor para el contacto
Un recubrimiento cerámico aislante
Un pasador de bloqueo de giro
Un canal para refrigeración líquida
MSQ: Señala funciones propias de los segmentos de compresión
Cierre hermético con el cilindro
Evacuación de gran parte del calor
Lubricación de la zona alta del cilindro
Arrastre de aceite hacia la cámara
El segmento de sección rectangular se usa típicamente como
Segmento de fuego por su gran contacto
Rascador de aceite por su elasticidad
Anillo de guía por su baja fricción
Compensador térmico por su holgura
El segmento con chaflán interior durante el descenso del pistón
Se torsiona y actúa como rascador
Se expande y sella por ambos lados
Se contrae y aumenta la holgura
Gira y reduce la presión radial
Ventaja del segmento con sección cónica exterior
Pequeña superficie de rozamiento y rápida adaptación
Gran superficie de contacto y máxima estanqueidad
Evacuación de aceite solo hacia la cámara
Resistencia a la torsión y mínima flexión
El segmento de uña, además de comprimir, tiene la misión de
Recoger exceso de aceite del cilindro
Aumentar la temperatura del pistón
Bloquear el giro del conjunto
Reducir la abertura entre puntas
El segmento con sección trapezoidal interior se caracteriza por
Movimiento basculante que evita enclavamiento
Gran rigidez que impide oscilaciones
Montaje solo como rascador integral
Uso habitual como segundo anillo gasolina
¿Cuál es el requisito principal del material de los segmentos para soportar su trabajo en el cilindro?
Gran dureza y resistencia al desgaste
Alta porosidad para retener lubricante
Baja conductividad y poca elasticidad
Elevada deformabilidad y baja dureza
Los segmentos de fuego, sometidos a altas temperaturas y poca lubricación, suelen protegerse con una capa de:
Cromo para mejorar dureza y deslizamiento
Níquel para aumentar porosidad y peso
Cobre para reducir conductividad térmica
Plomo para incrementar elasticidad y sellado
¿Qué función principal cumple el bulón en el motor alternativo?
Articular la unión entre pistón y biela
Cerrar los orificios de retorno de aceite
Expandir los aros contra el cilindro
Guiar el flujo de aceite al cárter
En cuanto a su diseño, el bulón se fabrica generalmente:
Hueco con diámetro exterior ligado a D
Macizo con diámetro fijo independiente de D
Hueco con espesor variable sin norma
Macizo con diámetro menor que 0,1 D
MSQ: Señala las características buscadas en el bulón para su servicio.
Construcción robusta y peso ligero
Transmisión de presión de combustión
Alta porosidad para retener aceite
Resistencia a fuerzas de inercia
Baja dureza superficial sin tratamientos
¿Qué materiales y tratamientos son habituales en la fabricación del bulón para alta solicitación?
Aceros al cromo‑aluminio con nitruración
Aluminio templado sin tratamiento
Cobre‑berilio con cementación
Hierro gris con recubrimiento de plomo
Completa: Los segmentos se fabrican en hierro fundido con aleación de ________.
carbono, silicio y manganeso
cromo, níquel y vanadio
aluminio, magnesio y cobre
plata, estaño y plomo
