Biela de motor

La biela es una pieza del motor que se encarga de transmitir la presión de los gases que actúan sobre el pistón y el cigüeñal; Es un eslabón de la cadena que transforma el desplazamiento de los pistones en la rotación del cigüeñal del motor.

Los esfuerzos que tienen que soportar las bielas y el resto de componentes del motor son muy altos, para poder mover un coche de un punto A hasta un punto B, dos o incluso más toneladas. Además, las bielas son una pieza difícil de lubricar, por eso son una parte crítica del motor y su diseño y fabricación son muy importantes para el óptimo funcionamiento del motor.

Partes de una biela.

La biela se dividida en tres partes: El cuerpo, el pie y la cabeza.

1)El cuerpo: es la parte central alargada de la biela, que es la que soporta los mayores esfuerzos de tracción y compresión. Generalmente, tiene forma de H (bordes anchos más resistentes y centro más fino para aligerarla).

2)El pie: aunque se llame así, va en la parte superior. Es el extremo de la biela que tiene el agujero de menor diámetro. Lleva un cojinete a presión por el que pasa el pasador (barra cilíndrica o tubo de metal que une la biela con el pistón).

3)La cabeza: es el extremo de la biela que tiene el agujero de más diámetro, y se divide en dos partes: que se puede desmontar y que se une al cuerpo por medio de pernos. Entre ambas, va encajado a presión un cilindro de metal, llamado concha o cojinete, que abraza la muñequilla del cigüeñal, y tiene unos pequeños agujeros por donde lubrica el aceite.

Material de fabricación de una biela.

El material empleado para fabricar una biela es el acero al carbono aleado con Ni (Níquel) y Cr (Cromo).

Como se fabrican:

Son forjadas a una temperatura muy elevada se le da la forma y posteriormente se mecanizan las zonas que permiten el movimiento de la misma.

Condiciones:

Las condiciones exigidas en la fabricación de las bielas para su correcto funcionamiento destacan:

Igualdad de peso para cada grupo de bielas de un mismo motor.

Paralelismo entre ejes de simetría.

Precisión en la longitud o distancia.

Tipos de biela.

En función de la forma de la cabeza de la biela y la manera en que se une al sombrerete, existen dos clases de bielas para motor.

1)Biela aligerada: es aquella en la cual el plano que divide la cabeza de la biela en dos mitades y el plano que pasa por los ejes del pie y la cabeza, no forman un ángulo recto.

2)Biela enteriza: es la que tiene la cabeza hecha de una sola pieza, sin sombrerete. Para desmontarla, es necesario retirar el cigüeñal en las muñequillas.

 

Cigueñal de motor

No cabe duda de que es el componente base sobre el que se construye el motor de combustión, cuya eficiencia ha avanzado enormemente desde su aparición de 1876. Ninguna parte del proceso de ignición de un motor (admisión, compresión, combustión o escape) ocurre sin un cigüeñal que lo ponga en movimiento.

Un cigüeñal es un eje giratorio que convierte el movimiento alternativo de un pistón en un movimiento giratorio. Se usa comúnmente en motores de combustión interna para realizar dicha operación, y permite que las ruedas impulsen el vehículo. Esta pieza se crea no para un modelo de coche, sino específicamente para un motor.

El eje sirve de guía durante el giro, ya que a través de él se extrae el movimiento. El cuello está alineado con el eje y permite guiar el giro al unirlo a soportes adecuados. Luego, hay dos tipos de muñequillas en un cigüeñal. Las del cojinete principal forman el eje de rotación, mientras que las de las bielas están asegurados a sus extremos, que van hasta los pistones.

Los apoyos se encargan de realizar un giro sobre el mismo cárter y reciben diversos tratamientos térmicos para adquirir la resistencia óptima que permita una precisión máxima y una tolerancia mínima. El metal utilizado para ellos suele ser una aleación de tungsteno, pero también se ha usado uranio empobrecido.

El cigüeñal suele estar hechos de metal, como hierro fundido, aunque algunos de ellos más modernos están hechos de acero forjado, especialmente aquellos motores destinados a trabajar con un montón de estrés, como el de un deportivo.

La lubricación de un cigüeñal juega un papel importante en la eficiencia del motor, ya que su funcionamiento implica el roce de muchas piezas metálicas. Para evitar el desgaste innecesario del cigüeñal, las muñequillas se colocan sobre una película de aceite. Esta se asienta sobre la superficie de los cojinetes y se suministra al principal a través de las galerías que hay desde el bloque del motor.

Partes de un cigüeñal

1)Eje: sirve de guía para el giro de todo el conjunto.

2)Apoyos: realizan un giro sobre el mismo y reciben diversos tratamientos térmicos.

3)Muñequillas: estas soportan el giro de las bielas.

4)Brazos: unen las muñequillas y los apoyos y su longitud determina la carrera de la biela.

5)Contrapesos: permiten minimizar las irregularidades generadas por el eje.

Cómo funciona un cigüeñal

Cuando ocurre la explosión en la cámara de combustión el pistón va directamente disparado hacia abajo dentro del cilindro. Aquí es donde el trabajo del cigüeñal convierte ese movimiento lineal en rotación, básicamente girando y empujando el pistón hacia arriba del cilindro.

 

Pistones de carro función

El pistón a simple vista puede parecer una pieza sin sentido y básica pero su función principal es la de constituir una pared móvil de la cámara de combustión, y a su vez transmitir la energía de los gases de la combustión al cigüeñal mediante un movimiento alternativo dentro del cilindro.

Los pistones deben ser ligeros, de forma que sean mínimas las cargas de inercia, pero a su vez deben de ser lo suficientemente rígido y resistente para soportar el calor y la presión desarrollados en el interior de la cámara de combustión. Además, resisten una gran carga mecánica.

¿De qué material son los pistones?

En general de aleación de aluminio, según el tipo y exigencia con: silicio, cobre, níquel, hierros. Fundidos o forjados.

Fallas en los pistones de un motor

Los anillos quemados. Son partes de metal que regulan la presión dentro de la cámara de combustión, y pueden influir en el consumo de aceite.

1)Humo gris o blanco en el escape.

2)Baja aceleración.

3)Alto consumo de aceite.

Un pistón suelto. Puedes escuchar algún sonido extraño en el motor, como un golpeteo al ritmo de la aceleración, además de que el motor tiemble; no afecta de inmediato, pero acorta la vida útil de la pieza.

Pistón barrido. Una fricción inadecuada con el resto del bloque de cilindros puede provocar que los pistones se desgasten de manera irreversible, esto podría ser por falta de lubricación. Síntomas de pistones barridos:

1)Sobrecalentamiento.

2)Goteras de aceite.

Ciclo de trabajo de un pistón

Por lo general ellos funcionan en 4 tiempos:

Baja, entra la mezcla admisión.

Sube, comprime.

Baja, explosión.

Sube, salen los gases escape.

Cuando el coche se pone en marcha al arrancar el motor, comienza a girar el cigüeñal y en su giro provoca que los pistones suban y bajen comprimiendo la mezcla de aire y combustibles, además, con la chispa de la bujía se logra una explosión que empuja de nuevo al pistón para lograr que se inicie el ciclo nuevamente.

 

Bloque de un Motor Función

El bloque de un motor cumple con la función más importante de el mismo es una pieza fundida en hierro o aluminio que aloja los cilindros de un motor de combustión interna.

Los motores de combustión interna cuentan con una pieza fundamental denominada bloque motor, que tiene como misión alojar los cilindros y el resto de elementos como cigüeñal, pistones, leva, biela etc. El diámetro de los cilindros y la carrera del pistón hacen posible el cálculo de la cilindrada del mismo.

El espesor de las paredes de un bloque que forman los cilindros depende de la presión de trabajo a la que es sometido el motor. Es decir que los motores diésel tienen unas paredes de cilindro más gruesas ya que trabajan a una presión superior que en los motores de gasolina.

Características de un Bloque de Motor

El bloque motor es lo que comúnmente denominamos motor, pues el resto de las piezas se conectan a él y la combustión se desarrolla en su interior. Se trata generalmente de una pieza de acero o aluminio fundido, siendo este último material más ligero y con más capacidad para disipar el calor del mismo.

El bloque de un motor debe soportar elevados esfuerzos generados por la culata durante la combustión y aloja las camisas de los cilindros por las que los pistones recorren.

La mayoría de los bloques incluyen cavidades y líneas para alojar el líquido anticongelante de los motores con refrigeración líquida, así como los tubos para el aceite de lubricación del mismo. También es habitual el uso de los motores tipo OHV, por lo que el árbol de levas no va instalado en la culata y como contrapartida se aloja sobre unos apoyos para el mencionado árbol de levas de las válvulas.

El bloque de un motor tiene conexiones y aperturas a través de las cuales varios dispositivos adicionales son controlados a través de la rotación del cigüeñal, como puede ser la bomba de agua, Bomba de inyección, bomba de aceite y distribuidor.

Desmontaje y limpieza

Cuando se desmonta un bloque, siempre se debe observar fugas de agua o aceite, así como buscar elementos metálicos depositados en el Carter, una vez desmontado. Estos nos darán pistas para saber el alcance del estado del motor y el daño sufrido. A su vez seguiremos el despiece, y es allí donde el orden de desmontaje será muy escrupuloso, fijándonos primero en el apoyo del cigüeñal y pies de bielas están marcadas, y si no fuera así, marcar con marcas a nuestro gusto (puntos, números) orden y posición de apoyos de bancada, biela, orden de cilindros, etc., esto para no equivocarnos al montar todos los elementos de nuevo en el motor.

Limpiar el bloque será también un punto muy delicado, y su estado dependerá del cuidado que hayan tenido los antiguos propietarios del vehículo, así como la calidad de las fundiciones. Es muy común encontrarse bloques de fundición de hierro con montones de incrustaciones en los pasos de agua, debido a la utilización de agua común de nuestro grifo. En el caso del hierro podremos utilizar ácido sulfúrico, solución caustica o cepillos para limpiar, y en el del aluminio limpiadores específicos para aluminio. Esta limpieza deberemos hacerla con el bloque totalmente sin piezas y sin los tapones del bloque.