Análisis de desgaste en la camisa de un motor de combustión interna con recubrimiento superficial

Abstract

Se analiza el desgaste en la camisa de un motor de combustión interna por el contacto que existe con los anillos del pistón, debido a que es una de las principales causas de pérdida de potencia de un motor causado por la fricción que ocurre al estar en permanente contacto entre estas piezas mecánicas. Debido a esto ha sido una de las principales causas de investigación para poder prolongar la vida de servicio del motor. En este trabajo se diseñó y se construyó un banco de pruebas para estudiar el desgaste en el cual su funcionamiento es muy similar al de un motor de combustión interna, produciendo el desgaste directamente entre la camisa y los anillos del pistón. La investigación que se realizó se basó en disminuir el desgaste producido entre estas superficies por medio de un recubrimiento superficial de Nitruro de zirconio (ZrN) que se realizó en el reactor MOSMET. Se caracterizó el material y su recubrimiento analizando su micro dureza bajo la norma ISO 6507-1. Se analizó su morfología y composición porcentual de los elementos presentes en la superficie de las camisas con y sin recubrimiento superficial mediante la técnica de Microscopia Electrónica de Barrido (MEB). También se utilizó el modelo de Archard y se compararon con el volumen real desprendido durante las pruebas y como conclusión se pudo determinar que el modelo propuesto por Archard no es conveniente para este tipo de desgaste en las camisas de un motor de combustión interna. En cuanto al desgaste que se produjo en las dos camisas, se observó que este es menor en la camisa con recubrimiento obteniendo un porcentaje de desgaste de 49,26% respecto a la camisa sin recubrimiento, lo cual determina que el recubrimiento mejora las propiedades superficiales en la camisa utilizada para las pruebas de desgaste.