Tren motriz
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Plásticos en el tren motriz
La tasa inicial de penetración en el mercado de los plásticos bajo el capó de los vehículos se había visto frenada por el hecho de que hace tan solo una década o dos, los ingenieros sentían que solo los materiales metálicos podían cumplir las exigentes condiciones que se encuentran cerca de los motores. Después de un largo período de prueba de los plásticos en diseños optimizados para metales, la comunidad automotriz finalmente comenzó a diseñar piezas con propiedades plásticas en mente desde el principio. Como resultado, los conectores bajo el capó, las rejillas del radiador y las tapas de los extremos son un segmento de aplicación relativamente nuevo para los plásticos. El nailon (PA12, PA6) y el tereftalato de polibutileno (PBT) son los polímeros predominantes en este segmento. El tereftalato de polibutileno se usa principalmente debajo del capó o cerca de los conectores eléctricos y electrónicos del motor y en dispositivos de interfaz de red inteligente, enchufes y componentes eléctricos, interruptores y controles, cajas de disyuntores y varias carcasas, especialmente debajo del capó. Estos productos suelen variar desde resinas PBT 100% no modificadas hasta combinaciones de grados reforzados con fibra de vidrio, rellenos de minerales, reforzados con minerales/vidrio y resistentes a las llamas. En la industria automotriz, no se conoce ninguna aplicación de PBT sin modificar. Sin embargo, las resinas PBT y modificadas ofrecen resistencia química, rigidez dieléctrica sobresaliente, propiedades eléctricas, rendimiento a bajas temperaturas hasta –40°C, resistencia y módulo a temperaturas elevadas, buena procesabilidad (flujo largo en secciones delgadas) y, por último, pero no al menos, resistencia a las llamas. Los conductos y consolas de calefacción y aire acondicionado ahora regulan la temperatura tanto en los asientos traseros como en los del pasajero delantero. Las consolas se fabrican típicamente a partir de resinas de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), así como resinas de polipropileno (PP) y anhídrido estireno maleico (SMA). La fuerza impulsora de los colectores de admisión de plástico no solo es la reducción de peso y costo, sino también la mejora del flujo de aire, la resistencia a la corrosión, la flexibilidad del empaque, la reducción del ruido y las densidades de carga. Los colectores de admisión de aire también permiten que haya más canales en los cilindros para un mejor rendimiento. El nailon había sido un material de elección bastante común para los colectores de admisión de aire. Los plásticos permitieron un flujo de aire mejorado en formas que no se podían obtener con metal fundido, como paredes interiores excepcionalmente lisas con todos los canales dirigidos hacia el aire entrante. A los estilistas también les gusta el acabado mate uniforme y el tema coordinado de los plásticos debajo del capó. Aunque inicialmente se consideraba que los plásticos no eran adecuados para los entornos extremos que se encuentran cerca de los motores de los vehículos, ahora están apareciendo en más áreas debajo del capó como sustitutos de los metales. Muchos plásticos pueden cumplir con los requisitos de resistencia, altas temperaturas e incluso resistencia a las llamas necesarios para aplicaciones de tren motriz al tiempo que ofrecen las ventajas de bajo peso, bajo costo, flujo de aire mejorado y resistencia a la corrosión.
Las condiciones más duras de todas se experimentan en el compartimento del motor. Sin embargo, en un automóvil promedio, el tiempo total de funcionamiento suele ser de solo 5000 horas. Las tendencias de capó bajos, flujo de aire reducido y protección debajo del motor aumentan la temperatura ambiente. Las temperaturas más altas ocurren cuando el vehículo está parado después de un uso con mucha carga.
Temperaturas dentro del motor:
Normal 120°C
Pico: en el cárter 160°C
Debajo de la tapa del balancín 130°C
Refrigerante: normal 125°C
Refrigerante: pico 150°C
Dentro de la transmisión:
Underbonnet generalmente: hasta 130°C
pero localmente hasta 250°C
Cerca de silenciadores y tubos de escape: hasta 200°C
Cerca de los discos de freno y el colector de escape: hasta 350°C
Productos químicos:
Motor y transmisión: aceite caliente
Refrigerante: anticongelante caliente
Sistema de combustible: gasolina
Controles de freno y embrague:
Batería: ácido sulfúrico
Fluidos hidraulicos
Los componentes del underbonnet tienen que resistir los derrames de cualquiera de los productos químicos anteriores, además de la sal de la carretera, y sobrevivir al impacto del picoteo de las piedras, etc.