estos 3D

Son más ligeros, más fuertes y más resistentes al calor, incluso a 15 000 RPM.

Cuando se trata de materiales compuestos de carbono, hay un futuro brillante para aplicaciones automotrices cada vez más innovadoras. No solo se pueden imprimir en 3D, sino que también son técnicamente más livianos, más fuertes y más resistentes a la fatiga por el calor. Estas características teóricamente los hacen ideales para su uso en piezas como los frenos de carbono-cerámica. Pero, ¿confiarías en algo que no sea el buen metal antiguo cuando se trata de componentes internos del motor? ¿Podría haber un futuro para el compuesto de carbono en un plan de energía de pistón de diseño estándar?

Algunos piensan que sí y, de hecho, han recorrido la distancia para crear estas piezas potencialmente innovadoras para el mercado de repuestos.

Varios talleres de máquinas personalizadas, como Extreme Tuners, recurrieron a las redes sociales para burlarse de su último avance de ingeniería potencial: la biela de compuesto de carbono, que la compañía ha estado diseñando para su proyecto Mitsubishi Lancer Evolution. Las bielas en las que han estado trabajando supuestamente pueden soportar hasta 3000 caballos de fuerza y ​​una línea roja de casi 15 000 RPM, todo mientras pesan casi 10 veces menos que sus contrapartes de acero y seis veces menos que las de aluminio.

La biela es la biela principal que conecta el cigüeñal a la parte inferior del pistón en un motor de combustión interna. Dado que conectan el cigüeñal principal del motor con la cabeza del pistón del cilindro, que es lo que permite que el pistón se mueva hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro, se enfrentan a una gran cantidad de fuerza de tracción y tensión que actúa sobre ellos durante la admisión, compresión, potencia y golpes de escape. Como resultado, a menudo están hechos de metales fundidos y aleaciones para mayor resistencia y disipación de calor. Eso, sin embargo, los hace pesados ​​y susceptibles a fallas en aplicaciones de alto rendimiento.

Entonces, ¿qué beneficios proporcionaría una varilla de compuesto de carbono?

Los materiales compuestos de carbono pueden ser más livianos y resistentes que la mayoría de las aleaciones y los metales fundidos. Como resultado, los motores teóricamente podrían beneficiarse enormemente del uso de dichos compuestos en situaciones de mucho calor y estrés. Al hacerlos más livianos, eso daría como resultado un aumento significativo en la respuesta del motor y del acelerador, ya que eso reduciría la cantidad de masa recíproca que actúa sobre el cigüeñal y la cabeza del pistón. También podría permitir más potencia, brindando una gran ventaja en el rendimiento e incluso en el departamento de economía de combustible.

Las bielas de metal fundido y de aleación ya son fuertes, pero dependiendo de cómo se fabriquen, aún pueden fallar. Una alternativa es producir bielas de palanquilla, lo que significa fresarlas a partir de un bloque sólido de metal. Sin embargo, es increíblemente costoso, requiere mucha mano de obra y consume mucho tiempo.

Los materiales compuestos de carbono se pueden hacer más fuertes que los metales que se usan normalmente, lo que podría dar a los sintonizadores más flexibilidad cuando intenten exprimir más potencia. Con el aumento de la fuerza, en teoría no tendrían que preocuparse por bombardear el motor enviando una biela a través del costado del cárter.

También se dice que los materiales compuestos de carbono son más resistentes al calor, lo que puede solucionar parte de la preocupación por la fatiga del metal provocada por el sobrecalentamiento. Es por eso que algunos fabricantes de automóviles de alta gama utilizan frenos de cerámica de carbono. No solo son más fuertes, sino que también disipan el calor significativamente mejor que los rotores de acero y, por lo tanto, son más resistentes a la decoloración y al abuso, como la conducción en pista.

Extreme Tuners afirma que los que están trabajando tienen una potencia nominal de hasta 57,363 Newtons de fuerza de pistón.

Aunque los materiales compuestos de carbono son caros porque todavía son relativamente nuevos en el mercado, al menos a escala de producción en masa, se pueden imprimir en 3D. Esto significa que el costo de fabricarlos podría reducirse gracias a la facilidad de producción que brinda la impresión 3D.

Pero todavía hay muchas preguntas. Aunque los materiales compuestos de carbono pueden ser más fuertes que los metales y las aleaciones, aún pueden ser susceptibles a fallas si no se fabrican correctamente, de manera similar a como algunos metales y aleaciones pueden sufrir problemas de integridad estructural debido a una mala fundición u otras prácticas metalúrgicas.

Por ejemplo, a pesar de toda la promesa de que la fibra de carbono o los materiales a base de fibra de carbono son más fuertes y livianos que algunos metales, como los CFRP o los plásticos reforzados con fibra de carbono, aún pueden agrietarse o romperse en circunstancias inoportunas.

Entonces, aunque las bielas de compuesto de carbono tienen un propósito en teoría, todavía necesitan un poco de tiempo y desarrollo para perfeccionarse.