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Piezas plásticas más ligeras que se convierten para los motores de combustión interna

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¿Esfuerzos para producir vehículos más ligeros incluyen necesariamente piezas del motor, tales como la cubierta del cilindro, que podría verter el hasta 20 por ciento de su peso si fue hecha del plástico fiber-reinforced algo que el aluminio? sin costes agregados. Tales piezas inyección-moldeadas son incluso convenientes para la producción en masa

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¿Él? s evidente en sí que los coches deben llegar a ser más ligeros para reducir la consumición de combustible. ¿Para la mayoría de los diseñadores del coche esto significa principalmente a las partes del cuerpo, pero el sistema del powertrain, que incluye el motor, también explica una proporción grande del vehículo? peso de s. Hasta ahora, los fabricantes de automóviles han confiado en el aluminio para reducir el peso de elementos del motor tales como el bloque de cilindro.

En el futuro, los fabricantes de coche podrán alcanzar ahorros más futuros del peso diseñando los bloques de cilindro en los cuales ciertas piezas se hacen de plásticos fiber-reinforced. Un motor experimental desarrollado por el grupo de proyecto de Fraunhofer para los nuevos sistemas de impulsión (NAS), que forma a la parte del instituto de Fraunhofer para las TIC químicas de la tecnología, en colaboración con SBHPP, la unidad de negocio de alto rendimiento de los plásticos Co. Ltd. de la baquelita de Sumitomo, Japón, demuestra este principio.

¿? ¿Utilizamos un material compuesto fiber-reinforced para construir una cubierta del cilindro para un motor monocilíndrico de la investigación? divulga al Dr. Lars-Federico Berg, que es el líder de proyecto y el encargado del diseño ligero de Powertrain del área de investigación en el grupo de proyecto de Fraunhofer para los nuevos sistemas de impulsión. ¿? ¿La cubierta del cilindro pesa el alrededor 20 por ciento menos que el componente de aluminio equivalente, y cuesta iguales.?

Parece una solución obvia, pero conseguir allí desafíos técnicos numerosos implicados, porque los materiales usados tienen que poder soportar temperaturas, alta presión y vibraciones extremas sin daño sufridor. ¿Que los plásticos poseyeron estas calidades fue reconocido detrás en los años 80, pero en aquel momento era solamente posible producir esto mecanografía de partes en un pequeño volumen e invirtiendo mucho esfuerzo bajo la forma de trabajo manual? un prohibido para la industria del automóvil, en la cual los bloques de cilindro se producen en masa en millones de unidades.

¿Qué los investigadores hicieron tan para asegurar a que su motor sería suficientemente robusto? ¿? Primero mirábamos el diseño del motor e identificamos las áreas conforme a cargas arriba termales y mecánicas. ¿Aquí utilizamos los partes movibles del metal para consolidar su resistencia de desgaste? explica el iceberg. Un ejemplo es el trazador de líneas del cilindro, dentro de el cual el pistón se mueve arriba y abajo de millones de épocas durante la vida del vehículo. Los investigadores también modificaron la geometría de estas piezas para asegurarse de que el plástico está expuesto como a poco calor como sea posible.

resina fenólica Vidrio-fibra-reforzada

Las características del material plástico también desempeñan un papel importante. Necesita ser suficientemente duro y rígido, y resistente al aceite, a la gasolina y al glicol en el agua de enfriamiento. ¿Debe también demostrar buena adherencia a los partes movibles del metal y no tener un coeficiente más alto de la extensión termal que el metal? si no los partes movibles a parte del substrato.

¿Iceberg? el equipo de s utiliza un compuesto fenólico vidrio-fibra-reforzado desarrollado por SBHPP, que satisface todos estos requisitos y abarca fibras del 55 por ciento y el 45 por ciento de resina. ¿Un ligero-peso pero una alternativa más costosa es utilizar un compuesto carbón-fibra-reforzado? la opción depende encendido si el fabricante de automóviles desea optimizar el motor en términos de costes o en términos de peso.

Los investigadores producen estos componentes de los plásticos thermoset granulados usando un proceso del moldeo a presión. El material compuesto derretido, en el cual las fibras de vidrio se mezclan ya con la resina, endurece en el molde en el cual fue inyectada. Los científicos analizaban el proceso usando simulaciones de computadora para determinar el mejor método de inyectar el material para optimizar el funcionamiento del producto final. El proceso es compatible con los panoramas de la producción en masa y los costes de fabricación son perceptiblemente más bajos que ésos para las piezas del motor de aluminio, especialmente porque elimina operaciones de acabamiento numerosas.

¿Un prototipo de este motor será presentado en este año? s Hannover Messe, que ocurre los días 13-17 de abril (objeto expuesto en Pasillo 2, cabina C16). Las ejecuciones de prueba del nuevo motor se han terminado con éxito. ¿? ¿Hemos probado que es capaz del mismo funcionamiento que los motores convencionalmente construidos? dice el iceberg.

Por otra parte, promete ofrecer otras ventajas tales como ruido corriente más bajo en contraste con los motores que confían exclusivamente en piezas de metal. Los datos iniciales también indican que la cantidad de calor irradiada al ambiente es más baja que lo generada por los motores aluminio-basados. Los científicos se preponen tomar su investigación más lejos desarrollando un motor plástico-basado con varios cilindros, incluyendo los cojinetes del cigüeñal.