Con el nombre IROX, la nueva tecnología hace frente a los retos de lubricación asociados con encendidos y apagados frecuentes de motores híbridos y otros motores de apagado-encendido futuros protegiendo de daños el cigüeñal y las fundas de los soportes donde se podría producir contacto de metal con metal. Se estima que la cubierta para soporte IROX puede ayudar a prolongar la vida de los cigüeñales y de las cubiertas para soportes más de cinco veces en aplicaciones más extremas, como los motores de inyección directa y los motores con sistemas de apagado-encendido.
“La tendencia a incrementar la eficiencia de los motores impone exigencias en los soportes de los cigüeñales que requieren nuevos diseños y aplicaciones de materiales”, señaló Michel Prefot, vicepresidente de tecnología e innovaciones en soportes de Federal-Mogul.
Conforme se reduce el tamaño de los motores pero mantienen su rendimiento por medio de turbo compresores, las cargas en los soportes específicos aumentan. Cuando los motores híbridos operan en modo eléctrico o cuando los trenes motores que emplean estrategias de apagado-encendido apagan el motor, la velocidad del cigüeñal cae a cero. Sin rotación, el cigüeñal entra en contacto con las fundas de los soportes y la bomba de aceite deja de proporcionar lubricación, produciéndose contacto metal con metal y ocasionando desgaste cuando el motor se vuelve a encender.
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Las condiciones de lubricación al momento del arranque son muy diferentes de las que se presentan durante la operación a alta velocidad y con carga máxima. Aunque los lubricantes sólidos o los materiales de soportes secos son efectivos para prevenir el contacto metal con metal a velocidades de conducción bajas, estas soluciones convencionales no son apropiadas a velocidades más altas, que requieren soportes con muñoneras con un suministro generoso de lubricante.
El nuevo sistema de Federal-Mogul combina las mejores características de estas tecnologías establecidas mediante la introducción de una cubierta de polímero para las fundas de soportes metálicos tradicionales, integrada con lubricantes sólidos e inhibidores de desgaste para producir una solución económica, robusta y lista para producción. Un proceso de desarrollo intenso ha conllevado a la identificación y optimización de varios parámetros clave, como el espesor de la capa, la especificación del material de los sustratos, propiedades de adherencia de resinas, condiciones de cura y especificaciones de aditivos funcionales, además de varias patentes de la tecnología.
Los soportes IROX tienen una cubierta que es un adherente de resina de polímero PAI (PolyAmideImide) que contiene varios aditivos dispersos por toda la matriz. Estos aditivos aportan diversas propiedades a la cubierta terminada, como resistencia al desgaste, resistencia mecánica, conductividad térmica y facilidad de incorporación (la capacidad de envolver con seguridad partículas abrasivas sueltas).
Los resultados de las pruebas muestran una mejora apreciable en cuanto a duración comparados con materiales convencionales para las cubiertas y competidores de vanguardia. “Los soportes típicos con cubiertas de aluminio muestran un desgaste importante después de 100,000 ciclos de apagado-encendido”, dijo Prefot.
Otra ventaja de estos nuevos soportes de Federal-Mogul es una mejor conformabilidad, que tiene el efecto de incrementar el área superficial del soporte y por lo tanto la capacidad de carga. Esto quiere decir que la carga específica se puede incrementar mediante el uso de un aumento en la potencia, y los fabricantes de vehículos pueden utilizar aceites de baja viscosidad (para mejorar la economía del combustible) sin aumentar el riesgo de que el motor se desbiele, ambos beneficios importantes en la producción de motores de bajas emisiones.