ANTECEDENTES.

Los motores de cuatro tiempos con configuraciones en línea son ampliamente utilizados en la Industria Automotriz y Marítima.

Los combustibles principalmente empleados en los motores de cuatro tiempos con configuraciones en linea son la gasolina y el gasoil. En la Industria este tipo de motores son utilizados en camiones, trailers, maquinaria de construcción, maquinaria agrícola y en las grandes embarcaciones con seis cilindros, así como en un gran numero de automóviles con cuatro, cinco y seis cilindros, también en muchas motocicletas deportivas con cuatro cilindros y en varios botes con motores fuera de borda de seis ó menos cilindros. Por lo tanto las configuraciones en línea son las que mas se utilizan en los motores de cuatro tiempos, seguidas después por las configuraciones en"V'y las horizontales opuestas.

Las compañías Automotrices y Marítimas buscan que todas las piezas móviles de sus motores sean lo mas ligeras posibles y que al mismo tiempo sean fuertes y resistentes.

Los motores Otto deben utilizar piezas ligeras y al mismo tiempo fuertes y resistentes, tanto en los motores atmosféricos como en los que son sobrealimentados ó trabajan a altas r. p. m. En algunas ocasiones se utiliza la sobrealimentación y altas r. p. m. en el mismo motor.

Los motores Diesel utilizan piezas mas pesadas que los motores Otto, debido a que necesitan tener piezas mas fuertes y resistentes para soportar las altas relaciones de compresión que son necesarias para poder encender el gasoil. Por este motivo en general los motores Diesel emplean cilindradas grandes y son poco comunes en cilindradas pequeñas.

Las ventajas que los motores reciben por utilizar piezas mas ligeras que sean fuertes y resistentes son muchas. Lo cual es el propósito de las Piezas ligeras para motores de cuatro tiempos en línea que están conformadas por los pistones, pernos, bielas y el cigüeñal, y pueden ser utilizadas en un gran numero de motores sin importar el numero de cilindros ó el tipo de combustible que empleen, siempre y cuando sus configuraciones sean en línea.

Las Piezas ligeras que disminuyen su peso son los pistones, los pernos y el cigüeñal, las cuales al ser mas ligeras crean menos vibraciones, ya que sus movimientos son mas fáciles de controlar debido a su bajo peso, lo que beneficia a los motores haciendo que su funcionamiento sea mas suave y silencioso, además y debido a que estas piezas se pueden mover a mayores velocidades incrementan sustancialmente el desempeño de los motores, así como también permiten aumentar con mayor rapidez las r. p. m., y lo mas importante es que reducen considerablemente el consumo de combustible al igual que las emisiones contaminantes.

TÉCNICA ANTERIOR.

Muchas compañías han desarrollado excelentes motores, utilizando algunas piezas con diseños especiales, las cuales proporcionan características técnicas importantes en los motores.

La siguiente referencia se hace sobre algunas piezas de un motor horizontal opuesto, siendo que aunque estas no sean parte de un motor en línea servirán de base como explicación. La compañía Porsche a desarrollado el excelente motor del Porsche 911 Turbo 2001, este motor de cuatro tiempos, con seis cilindros horizontales opuestos y dos turbocargadores gemelos, puede entregar una potencia de 420 hp a 6,000 r. p. m.

Este motor emplea pistones ligeros, ya que las faldas de estos pistones son angostas por donde el perno las atraviesa, con lo cual los pistones y los pernos pierden. peso por ser angostos y cortos respectivamente, otra característica importante es que el cigüeñal utiliza dos contrapesos por cada biela, colocados uno de cada lado de las bielas, esto crea un muy buen balance en el motor, además los contrapesos por ser mas angostos ayudan a disipar mejor el calor del cigüeñal.

Todo pistón transmite la fuerza directamente sobre su perno, por lo que el área de contacto entre estas dos piezas debe ser lo suficientemente grande para que puedan soportar las altas presiones que crean las carreras de fuerza, de igual manera el perno transmite la fuerza que recibe del pistón hacia la biela que lo sujeta, por lo que entre el perno y la biela también se necesita tener una área de contacto lo suficientemente grande. Entre estas piezas debe haber una buena área de contacto para que soporten toda la fuerza que se transmite del combustible hacia el cigüeñal. Detalle técnico que la compañía Caterpillar toma muy en cuenta en sus motores.

La compañía Caterpillar diseña una gran variedad de excelentes motores Diesel, de los cuales tomare como referencia a los motores CAT C-12, estos motores sobrealimentados de seis cilindros en línea, tienen una potencia que van desde 355 hp hasta los 410 hp a 1,800 ó 2,100 r. p. m., estos motores utilizan pistones articulados de dos piezas, la corona es fabricada en acero forjado para obtener la máxima resistencia posible y la falda esta hecha de aluminio para reducir el peso del pistón al mínimo. El detalle técnico que se quiere mencionar de estos motores es que el área de contacto entre los pistones y sus pernos es lo mas grande posible donde mas se necesita y es menor el contacto donde menos se requiere, esto es debido al diseño que tienen los brazos que sujetan a los pernos, de igual forma las bielas tienen un diseño que les permite entrar en contacto con los pernos con una área mayor donde mas se necesita y tienen una área de contacto menor donde menos se requiere.

Un detalle importante en todos los motores de cuatro tiempos, es que la energía química de los combustibles pasa a través de las mismas piezas para poder llegar a los cigüeñales, toda la fuerza que recibe el pistón la transmite absolutamente sobre su perno, del perno se transmite hacia la biela que lo sujeta, para que finalmente de la biela pase al cigüeñal.

DESCRIPCIÓN DEL INVENT.

Las piezas que conforman las Piezas ligeras para motores de cuatro tiempos en línea son : pistones, pernos, bielas y el cigüeñal. Tres de estas cuatro piezas disminuyen su peso de manera considerable, muy en especial el cigüeñal, el cual requiere de cilindros diseñados para este. Al mismo tiempo todas las piezas que forman parte de las Piezas ligeras para motores de cuatro tiempos en línea son muy fuertes y resistentes, lo que les permite soportar la sobrealimentación y altas r. p. m. o altas relaciones. de compresión en el mismo motor.

Las Piezas ligeras pueden ser utilizadas en cualquier motor Diesel u Otto que se emplee en la Industria Automotriz y Marítima, sin importar el numero de cilindros ó la cilindrada empleada, siempre y cuando sean motores de cuatro tiempos con configuraciones en línea.

Por su muy bajo peso las Piezas ligeras proporcionan un gran numero de ventajas en los motores de cuatro tiempos en línea, ya que disminuyen las vibraciones pues sus movimientos son mucho mas fáciles de controlar, ayudando de esta forma a que el funcionamiento de los motores sea mas suave y silencioso, además estas piezas se pueden mover a mayores velocidades, incrementando así sustancialmente el desempeño de los motores, y lo mas importante es que reducen el consumo de combustible y por consiguiente las emisiones contaminantes.

Las Piezas ligeras para motores de cuatro tiempos en línea tienen una característica única y muy especial, ya que transmiten la energía química de los combustibles a través de sus piezas por un camino diferente para llegar al cigüeñal, a diferencia de como lo hacen todos los motores de cuatro tiempos con piezas comunes, ya que en las Piezas ligeras la energía química pasa directamente del pistón a la biela y solo una parte a través del perno, para que finalmente de la biela pase al cigüeñal.

Debido a que las Piezas ligeras pueden ser utilizadas en una gran variedad de motores de cuatro tiempos en línea, ofrecen la ventaja de que los materiales con los que pueden estar hechas, así como los procesos que se utilicen para su fabricación, sean los mismos que los empleados en las piezas originales de cada motor.

Con la intención de explicar como las Piezas ligeras son de mas bajo peso y al mismo tiempo son fuertes y resistentes para soportar grandes esfuerzos, en las figuras se muestra a manera de ejemplo a las Piezas ligeras en un motor de cuatro tiempos en línea con un diámetro y una carrera de 8 centímetros, y con un cigüeñal para cuatro cilindros, siendo así de 1.6 litros de cilindrada, el cual soporte la sobrealimentación y altas relaciones de compresión en el caso de un motor Diesel ó la sobrealimentación y altas r. p. m. en el caso de un motor Otto. De esta forma se muestran las características técnicas de las Piezas ligeras bajo condiciones de resistencia severas, demostrando como pueden ser utilizadas en motores Diesel u Otto según sea el caso, con el simple hecho de cambiar los diseños en las cabezas de los pistones, los cuales ya están determinados por los pistones originales de cada motor.

EXPLICACIÓN DE LOS DIBUJO$.

Para identificar con mayor rapidez y facilidad las partes de las Piezas ligeras en las figuras, en lugar de usár un solo carácter como es lo común para señalar, se han utilizado dos caracteres, donde el primero sirve para identificar a cada pieza y el segundo para identificar sus partes especificas. Todos los dibujos de las figuras están a escala real 1 : 1, con la excepción de las dos ultimas figuras, donde los dibujos no están a escala real por motivos de espacio.

Como ya se menciono anteriormente los pistones entran en contacto directo con las bielas, y estos disminuyen su peso debido a que el ancho de sus faldas es muy angosto.

En la figura 1 se muestra el pistón visto desde su parte inferior : en (PB) se aprecia el lugar del pistón que se apoya directamente sobre la biela ; en (PO) los orificios del pistón que sirven para que el perno atraviese la falda y sujete a la biela contra este; en (PL) se observa que las laterales de la falda tienen un mayor grosor en la parte central que en sus extremos, ya que es la zona que sujeta al perno ; en (PF) la parte angosta de la falda del pistón que es la parte que se apoya contra el cilindro ; en (PA) se colocan los anillos del pistón, los cuales en numero y tipo son iguales a los que utiliza cualquier pistón común; y en (PW) se ven los espacios a cada lado de las laterales de la falda que sirven para hacer perder aun mas peso a los pistones.

En la figura 2 se muestra el pistón visto desde un. ángulo superior para tener un punto de vista diferente : en (PA) se observa el lugar donde se colocan los anillos del pistón; en (PO) el orificio del pistón para el perno ; en (PL) la lateral de la falda; y en (PF) la falda del pistón que se apoya contra el cilindro; en (PZ) esta el hueco sobre la cabeza del pistón con forma toroidal, el cual genera la turbulencia en el aire de admisión para un motor Diesel. En la figura 3 esta la biela la cual utiliza la parte superior (BS) para entrar en contacto directo con el pistón y así recibir parte de la fuerza en forma directa, en (BO) se ve el orificio de la biela por donde pasa el perno, y en (BN) esta. el espacio en donde se sujeta el muñón del cigüeñal. En la figura 4 esta el perno (TP) que es una pieza de muy bajo peso debido a que es muy corto y su diámetro es pequeño.

En la figura 5 se señalan las medidas de los pistones frontalmente : en (PD) esta el diámetro del pistón con 7.95 centímetros ; en (PA) el área donde se colocan los anillos con 2.30 centímetros ; en (PF) el largo de. la falda con 3.90 centímetros y un ancho de 3.40 centímetros; en (PL) el grosor de las laterales de la falda en sus zonas centrales con 1. 00 centímetros y en sus extremos con 0.50 centímetros; en (PB) el espacio para la biela con 2. 40 centímetros; en (PH) se señalan los orificios del pistón que se encuentran ubicados en toda su periferia y que sirven para desalojar el aceite que se encuentre en las paredes de los cilindros. En la figura 6 se señalan las medidas de las bielas : en (BS) que es la parte superior tienen un ancho de 2.37 centímetros para que se apoyen los pistones ; en (BO) los orificios de las bielas también tienen un ancho de 2.37 centímetros para que se apoyen los pernos, mientras que para sujetar a los muñones del cigüeñal las bielas tienen en (BN) un grosor de 2.47 centímetros. En la figura 7 esta la longitud del perno (TP) que es de tan solo 4.40 centímetros de largo.

En la figura 8 se muestra el pistón visto lateralmente : en (PB) se aprecia el hemisferio del pistón en donde la biela se apoya para recibir la fuerza en forma directa, siendo similar a como los pernos comunes reciben la fuerza de los pistones comunes ; por otra parte, en (PH) se aprecian los orificios del pistón por donde pasa el aceite que se encuentra en las paredes de los cilindros; en (PF) se ve la falda del pistón; y en (PO) los orificios del pistón para el perno con un diámetro de solo 2.03 centímetros. En la figura 9 esta la biela donde : en (BS) se observa la parte superior que entra en contacto directo con el pistón, la cual es una superficie completamente lisa con un radio de 1.50 centímetros; en (BO) esta el orificio de la biela con un diámetro de 2.00 centímetros ; y en (BN) esta el espacio para el muñón del cigüeñal con un diámetro de 5.03 centímetros ya con los cojinetes (BC) colocados en el pie de la biela; las tuercas (BT) con los tornillos (BI) sujetan a la tapa de la biela (BR). En la figura 10 esta el perno (TP) que sujeta a la biela y al pistón, este perno entra a presión en la biela para que no se mueva una vez instalado, su diámetro es de tan solo 2.00 centímetros, por lo que queda sujeto en la biela y en los orificios del pistón queda flotante.

En la figura 11 se muestra solamente una parte del cigüeñal para poder explicar con mayor detalle sus partes : en (CM) esta el muñón de bancada que tiene un diámetro de 6.00 centímetros y un ancho de 2.50 centímetros ; en (CN) el muñón de biela que tiene un diámetro de 5.00 centímetros y un ancho también de 2.50 centímetros ; en (CB) están los brazos que unen a los muñones, teniendo estos en su parte mas ancha un grosor de 1.75 centímetros ; en (CW) se observan los contrapesos, los cuales tienen una muy pequeña curvatura y su largo es de 7.80 centímetros, con un grosor en (CK) de tan solo 0.60 centímetros y en las esquinas un grosor en (CE) de 0.90 centímetros ; en (CR) se señalan las perforaciones en los contrapesos para que por medio de tornillos se balance perfectamente el cigüeñal ; en (CH) se ven los canales que transportan el aceite de un muñón a otro para que sean lubricados como en cualquier cigüeñal común.

La figura 12 es la misma parte del cigüeñal que en el dibujo anterior, pero solo que visto desde un ángulo de vista diferente para poder apreciar el ancho de los contrapesos, ya que cerca del muñón de bancada (CM) se puede apreciar que los contrapesos en (CL) tienen un ancho muy corto y se ensanchan un poco en las esquinas (CP). Como se puede ver los contrapesos no son tan anchos como los contrapesos comunes, por lo que los contrapesos pueden estar absolutamente opuestos al muñón de la biela (CN), logrando con esto obtener un mejor balance en el cigüeñal.

La figura 13 muestra en el P. M. I. al pistón con su perno y su biela ensamblados y sujetos a una parte del cigüeñal, en el dibujo se ve como los contrapesos (CW) se pueden mover al lado del pistón y perno sin tener contacto alguno con estas piezas. El camino principal por donde pasa la fuerza ó energía química del combustible esta señalado por las flechas gruesas, las cuales indican que la mayor parte de la energía química pasa directamente del pistón a la biela por el centro y la restante lo hace a través del perno, así la biela recibe por dos distintas piezas la fuerza total del combustible.

Para que los contrapesos del cigüeñal puedan moverse y pasar junto a los pistones y los pernos sin chocar contra los cilindros, estos cilindros deben tener el diseño que permita el paso de los contrapesos y conservar la zona que entra. en contacto con las faldas de los pistones. Para una fácil explicación en la figura 14 se muestran dos de los cuatro cilindros que tiene el motor de este ejemplo : en (EF) se observa la parte larga de los cilindros, siendo esta la zona que entra en contacto directo con las faldas de los pistones, de esta forma las faldas de los pistones se apoyan contra los cilindros desde el P. M. S. hasta el P. M. I. y se les permite a los contrapesos poder pasar junto a los pistones y los pernos sin golpear los cilindros ; en (EM) están los'soportes de los muñones de bancada ; en (ES) están las paredes, las cuales son amplias con formas semicirculares debido a los contrapesos del cigüeñal ; en (EA) se observa que la parte inferior del monoblock tiene forma semicircular para que adentro del motor los contrapesos tengan el espacio suficiente para poder moverse sin golpear contra las paredes, el resto del monoblock no requiere de mayores cambios; en (EC) están las paredes que. contienen a las camisas de agua (ER) ; en (ET) se ven las perforaciones para los birlos ; en (ED) la parte superior de los cilindros ; y en (EZ) los espacios para que pueda pasar el refrigerante a la culata del motor; en (EL) se señalan los pasajes internos entre uno y otro cilindro ; mientras que uno de los cilindros se corto para mostrar con mayor detalle la sección (EU) que divide entre las camisas de agua y la parte inferior donde se encuentra el aceite del motor.

En la figura 15 se muestran todos los cilindros del motor con sus respectivos pistones, pernos, bielas y el cigüeñal ya instalados. La escala se redujo a la mitad para ver completo el monoblock, pero principalmente para ver completo el cigüeñal. Las posiciones de los pistones se señalan en el P. M. S. y el P. M. I., en (EM) se observa uno de los cinco soportes de bancada para los muñones del cigüeñal, en (EF) las partes largas de los cilindros que tienen un largo de 3.50 centímetros y un ancho de 3.40 centímetros, en (CW) se señala uno de los ocho contrapesos del cigüeñal que son necesarios para un motor de cuatro cilindros como en este ejemplo, en (CA) esta el amortiguador de vibraciones colocado en la parte delantera y en (CV) el volante del cigüeñal en la parte trasera.

MEJOR MANERA PREVISTA PARA LA DESCRIPCIÓN.

Los pistones son una de las Piezas ligeras para motores de cuatro tiempos en línea que tienen un muy bajo peso, los cuales utilizan pernos muy cortos ya que tienen faldas muy angostas, los anillos que emplean son los normales, ó sea dos de compresión y uno de control de aceite, sus cabezas pueden ser diseñadas según las necesidades de cada motor, además son los únicos pistones que tienen un contacto directo con las bielas, transmitiendo así la mayor parte de la energía química directamente sobre las bielas y el resto sobre los pernos, por lo cual son los únicos pistones que utilizan dos distintas piezas para transmitir la fuerza total, lo que hace que tengan una superficie de contacto, lo suficientemente grande para soportar grandes esfuerzos. La gran importancia de los pistones no radica únicamente en la gran disminución de su peso, si no que también debido al diseño de los pistones los contrapesos del cigüeñal pueden tener una forma que les permite disminuir su peso considerablemente.

Los pernos son una de las Piezas ligeras que disminuyen su peso también notablemente, debido a que son pequeños pues son muy cortos y tienen diámetros reducidos. Estos son los que mantienen juntos a los pistones y las bielas, en estas ultimas los pernos entran a presión para que una vez instaladas estas tres piezas no se muevan de posición. La gran ventaja que tienen estos pernos es que solo reciben una pequeña parte de la energía total que transmiten los pistones, por lo que pueden soportar y transmitir perfectamente la parte de la energía que reciben hacia las bielas que los sujetan.

Las bielas de las Piezas ligeras tienen cabezas un poco mas gruesas para poder soportar la fuerza que reciben directamente de los pistones, la parte superior de estas bielas es circular y completamente lisa en donde se apoyan los pistones, también utilizan las tapas de las bielas para sujetar a los muñones del cigüeñal y los cojinetes que emplean son comunes. Las bielas adquieren un poco de peso, ya que sus cabezas tienen un mayor grosor, sin embargo el peso adquirido es mínimo y es fácilmente contrarrestado tan solo por la disminución del peso de los pernos.

El cigüeñal es la Pieza ligera que mas disminuye su peso gracias a sus contrapesos, ya que estos contrapesos tienen un muy bajo peso, los cuales se caracterizan por ser mucho mas largos de lo normal, siendo esta gran longitud lo que causa que aumente substancialmente la inercia con mucho menos peso de lo normal; también presentan un mayor grosor en sus esquinas para incrementar aun mas la inercia, ubicando de esta forma el peso en el punto mas optimo, lo cual permite que los contrapesos sean extremadamente delgados y muy angostos, logrando con esto que sean mucho mas ligeros. El muy bajo peso que el cigüeñal alcanza por sus contrapesos logra que este pueda moverse mucho mas rápido, lo que aumenta sustancialmente el desempeño. Por otra parte, y debido también al muy bajo peso del cigüeñal, es que se requiere de mucha menos energía para poder moverlo, con lo cual se disminuye el consumo de combustible y se aumenta el rendimiento de manera considerable. Otra gran característica es el excelente balance del cigüeñal, el cual se logra debido también al muy bajo peso que alcanza con sus contrapesos, así como porque estos se encuentran absolutamente opuestos a los muñones de las bielas y porque se utilizan dos por cada uno de estos muñones. Por otra parte los contrapesos al ser extremadamente delgados <BR> <BR> pueden cortar con mucha mayor facilidad el aire que se encuentra en su camino,<BR> logrando así una menor oposición para moverse a través del aire. Además, estos contrapesos son excelentes para refrigerar al cigüeñal debido a que tienen una gran cantidad de metal expuesto al contacto directo con el aire, y también por el hecho de ser extremadamente delgados no almacenan demasiado calor ya que tienen la habilidad de disiparlo con mucha mayor facilidad : Por lo tanto estos contrapesos son excelentes para balancear al cigüeñal y para moverse a través del aire con menor oposición, así como también para mejorar el desempeño y para ahorrar combustible. El resto del cigüeña ! como son los muñones de las bielas y de bancada también utilizan canales de lubricación para que se pueda transportar el aceite de un lugar a otro.

Los cilindros en su parte inferior central son mas largos, esto permite que en el P. M. I. se apoyen las faldas de los pistones y al mismo tiempo puedan pasar los contrapesos del cigüeñal junto a los pistones y los pernos sin golpear contra los cilindros.

Una vez explicado el diseño de las Piezas ligeras para motores de cuatro tiempos en línea, se puede entender que las configuraciones deben ser en linea por los contrapesos del cigüeñal, ya que en motores con configuraciones en"V"u horizontales opuestas estos golpearían contra los pistones y cilindros opuestos, así como contra las paredes de los soportes de bancada. Por lo que solo en configuraciones en línea se puede emplear este tipo de contrapesos largos en el cigüeñal sin tener ningún problema. Un detalle interesante es que en cambio los pistones, pernos y bielas si se pueden utilizar en todos los motores con configuraciones en"V"u horizontales opuestas, incluso en configuraciones radiales, ya que estas piezas se pueden adaptar perfectamente a cualquier tipo de motor.

Las Piezas ligeras se pueden adaptar en motores Diesel u Otto para que estos alcancen un mayor rendimiento, solo se requiere diseñar ó imitar en la cabeza de los pistones el mismo diseño que tengan los pistones originales de cada motor, lo cual no representa problema alguno para los pistones, ya que por ejemplo para un motor Diesel de inyección directa se puede diseñar la cabeza del pistón con un hueco toroidal, como en el ejemplo del dibujo de la figura 2, y en el caso de un motor Otto se pueden diseñar en la cabeza del pistón los relieves necesarios para las válvulas. Una gran ventaja de las Piezas ligeras es que se pueden adaptar perfectamente a los motores de cuatro tiempos en línea que las compañías Automotrices y Marítimas utilizan actualmente, todo esto sin que haya alteración ó cambio alguno en los diseños de las cámaras de combustión y sistemas de combustible, los cuales han sido desarrollados en base a grandes inversiones financieras por parte de cada una de las compañías fabricantes de motores. <BR> <BR> <P>La fuerza y resistencia que tienen las Piezas ligeras es muy alta, ya que los pistones son<BR> piezas sólidas que transmiten la energía química del combustible a través de su centro hacia las bielas, además de que también transmiten una menor parte de la energía química hacia los pernos, utilizando de este modo una gran superficie para transmitir la energía total, lo que hace a los pistones ser piezas muy fuertes y resistentes. Los pernos son piezas que reciben solo una parte de la energía química total para que la transmitan hacia las bielas, por lo que no son sometidos a grandes esfuerzos como es en el caso de los pernos comunes, por lo tanto pueden soportar perfectamente la parte de la fuerza que tienen que transmitir hacia las bielas. Las bielas son básicamente similares a las bielas comunes, solo con la excepción de que la cabeza de estas es un poco mas gruesa para poder soportar la fuerza que reciben directamente de los pistones, podría ponerse como un ejemplo muy teórico que la cabeza de las bielas es como si fuese un pequeño perno pegado ó soldado a la columna de las bielas, por lo que solo de esta forma se puede comparar la cabeza de las bielas con la fuerza y resistencia que tiene un perno común, lo que hace a las bielas ser piezas muy fuertes y resistentes, incluyendo que además son asistidas por los pernos ligeros que se alojan en su interior. El cigüeñal es exactamente igual de resistente a cualquier cigüeñal común, debido a que los contrapesos de los cigüeñales no son partes que reciban esfuerzo alguno. Por lo tanto las Piezas ligeras son de muy bajo peso y al mismo tiempo muy fuertes y resistentes para soportar la sobrealimentación y altas r. p. m. ó altas relaciones de compresión en el mismo motor.

La lubricación que alcanzan los motores con las Piezas ligeras es un poco mejor en la parte superior de los cilindros que la que tienen los motores con piezas comunes, la parte superior de los cilindros es una zona critica, ya que es la zona mas caliente en los motores y por lo tanto se requiere de una muy buena lubricación. Los pistones ligeros tienen faldas muy angostas que permiten que una mayor cantidad de aceite llegue a la parte superior de los cilindros cuando estos se encuentran en el P. M. S., por lo que de esta forma se lubrican con una mayor cantidad de aceite las paredes de los cilindros que se encuentran a un costado de los pernos ó paralelas a las laterales de las faldas, a diferencia de los pistones comunes que utilizan faldas mas anchas las cuales limitan que una mayor cantidad de aceite llegue a la parte superior de los cilindros. En el resto de las Piezas ligeras la lubricación es similar a los motores con piezas comunes, por ejemplo entre los pistones y las bielas la lubricación es buena, ya que el hemisferio (I ? B) de los pistones no es completamente circular, lo que permite que llegue mas aceite para lubricar entre ambas piezas, la lubricación que existe entre el pistón y la biela por estar en contacto directo se podría comparar con la lubricación que existe entre un pistón común contra un perno común, y la lubricación en el cigüeñal es igual a la de cualquier cigüeñal común, ya que los muñones son iguales en ambos casos.

El objetivo de las Piezas ligeras es obtener un alto rendimiento en los motores, ya que utilizando piezas mas ligeras el consumé de combustible baja considerablemente, logrando obtener la misma ó mayor potencia con menos combustible, además al utilizar menos combustible se crean menos cantidades de emisiones contaminantes, logrando cumplir con mayor facilidad las normas legales de emisiones contaminantes que cada pais permita, las vibraciones también se reducen con piezas mas ligeras ya que sus movimientos son mucho mas fáciles de controlar, lo cual beneficia el funcionamiento de los motores haciendo que trabajen con mayor suavidad y siendo mas silenciosos, además la velocidad a la que pueden trabajar los motores esta relacionada estrechamente con su peso, por lo tanto los motores que utilizan piezas mas ligeras pueden girar a mayores velocidades si es que así se desea, así como el tiempo de respuesta para aumentar las r. p. m. es mucho menor, ya que se pueden alcanzar las máximas r. p. m. en un lapso de tiempo mas corto, todo esto es lo que hace que sean mas eficientes los motores que emplean piezas mas ligeras.

El calor en todos los motores es un factor de suma importancia que debe ser perfectamente controlado. Una parte del calor se crea por la fricción que existe entre las piezas del motor, siendo que la mayor fricción en los motores se produce principalmente entre los pistones y los cilindros, y entre los cojinetes y los muñones de cigüeñal, el resto de la fricción en las piezas de los motores es menor, por ejemplo la fricción que existe entre los pistones y los pernos no es de gran importancia ya que no se alcanzan temperaturas realmente de consideración entre ambas piezas. Por otro lado, el calor que se crea por la combustión del combustible es mucho mayor y se transmite a través de las piezas ó partes del motor hacia otras piezas y partes del mismo motor, las,<BR> piezas ó partes del motor que reciben el calor mas intenso de la combustión son aquellas que forman parte de la cámara de combustión, las cuales son la culata del motor y sus válvulas, la parte superior de las camisas de los cilindros y las cabezas de los pistones.

El calor creado por la fricción en las Piezas ligeras es similar a la que tienen los motores con piezas comunes, debido a que el calor que se crea por fricción ente los pistones y los cilindros, y entre los cojinetes y los muñones del cigüeñal es muy similar, ya que la zona en donde se colocan los anillos, el área de las faldas que realmente entra en contacto directo con los cilindros y los anillos de los pistones, así como también los cojinetes y los muñones del cigüeñal son muy similares a los que tienen las piezas comunes, por otra parte, la fricción de los pistones contra las bielas es igual al que tienen los pistones comunes contra los pernos comunes.

El calor creado por la combustión se transmite de la misma forma a las Piezas ligeras que a las piezas comunes ya que de igual forma los pistones eliminan el calor que reciben a través de sus faldas y anillos a lo largo de los cilindros como cualquier pistón común, por otra parte, las camisas de agua no resultan mermadas por las partes largas de los cilindros (EF), debido a que las camisas de agua en su parte superior siguen siendo siempre iguales, siendo esta la zona de los cilindros donde el calor es mas intenso. El calor que se transmite entre el hemisferio del pistón y la cabeza de la biela es igual al que se transmite entre un pistón común contra un perno común, por lo que las bielas no resultan afectadas por estar en contacto directo con los pistones, y el calor en el caso de los pernos y el cigüeñal se transmite de igual forma que en los pernos y cigüeñales comunes. Por lo tanto los sistemas de refrigeración utilizados en cada motor no necesitan de modificaciones ó de cambios por utilizar las Piezas ligeras.

Las Piezas ligeras pueden adaptarse a cualquier cilindrada aumentando ó disminuyendo el diámetro y la carrera de los pistones, para que de esta forma sean utilizadas en motores con cilindradas medianas, los cuales son utilizados en un gran numero de automóviles y en otros transportes como motocicletas y pequeños botes, así como también en motores con cilindradas muy grandes que son utilizados en camiones, trailers, maquinaria de construcción, maquinaria agrícola y en grandes embarcaciones marítimas. Por lo que se puede tener una gran variedad de cilindradas con las Piezas ligeras.

Las Piezas ligeras también pueden cambiar sus medidas en otros lugares, por ejemplo en la figura 11 se pusieron unas medidas en los muñones del cigüeñal para que soportaran la fuerza de un motor Diesel sobrealimentado y con una alta relación de compresión, mientras que en el caso de un motor Otto que no sea sobrealimentado y que tenga unas r. p. m. medias, las medidas en los muñones de su cigüeñal pueden ser mucho mas pequeñas. De esta forma se quiere explicar que las medidas en los muñones de los cigüeñales pueden seguir siendo las mismas que las que se utilizan en los muñones de los cigüeñales originales, ya que las medidas en los muñones están basadas en las características técnicas que tenga cada motor y no deben ser cambiadas una vez ya determinadas.

La gran ventaja que tienen las Piezas ligeras es que la configuración que utilizan es la mas empleada en toda la Industria, debido a que las configuraciones en línea son las de mayor sencillez para fabricar y por consiguiente las de menor costo para producir.

La característica principal de las Piezas ligeras es su excelente habilidad para poder adaptarse a todos los motores Diesel u Otto de cuatro tiempos en línea sin afectar a la mayoría de las piezas, partes ó sistemas de estos. Por lo que se intenta que con el empleo de las Piezas ligeras, las grandes inversiones financieras realizadas por parte de cada compañía para el desarrollo de sus actuales motores no resulten afectadas.

Los sistemas que no resultan afectados con las Piezas ligeras son : los sistemas electrónicos ; sistemas de combustible; sistema de refrigeración ; sistemas de escape y de admisión; así como el sistema lubricación, el cual solo en algunos casos necesita de modificaciones pequeñas. Las piezas o partes como lo son la culata y todo lo que contenga, así como todos los engranes, bandas o cadenas, poleas y accesorios del motor, todos los cojinetes e incluso el volante del cigüeñal tampoco requieren de cambio alguno, salvo decisión de cada compara.

Por otra parte se tiene la gran ventaja que los pistones, los pernos y las bielas de las Piezas ligeras si se pueden utilizar en todos los motores de cuatro tiempos con configuraciones en"V"u horizontales opuestas, ya que estas piezas se pueden adaptar perfectamente a cualquier motor, con el fin de ofrecer piezas con una superficie de mucho mayor apoyo, debido a que además de utilizar los pernos también se utilizan las bielas para transmitir la energía química total desde los pistones hasta el cigüeñal, obteniendo con esto piezas mas fuertes y resistentes con las grandes ventajas de su muy bajo peso.

Siendo por supuesto que el punto mas importante de las Piezas ligeras, es que al obtener un mayor rendimiento en los motores Diesel y Otto se puede preservar con mayor esmero los importantes recursos naturales y por consiguiente el medio ambiente.