Cigüeñal de autos

partes de un cigüeñal de autos
Partes de un cigüeñal de autos
Imagen: archivo

Cigüeñal de autos

El cigüeñal está fabricado de una aleación de acero. Posee como característica principal una gran resistencia mecánica a la torsión, ya que éste necesita resistir la fuerza de empuje ejercida por los pistones durante el ciclo de expansión.

Algunos de ellos se construyen de forma hueca en su interior para permitr ser anchos y resistentes conservando un peso liviano.

Su función consiste en transformar el movimiento de la biela en movimiento rotatorio. Se encuentra sobre el cárter por debajo de los cilindros, siendo sostenido por casquetes, denominados también cojinetes.

Una de las caractirísticas primordiales del cigueñal es su equilibrio estático, distribuyendo todo su peso de fomra uniforme alrededor del eje; y equilibrio dinámico para eliminar cualquier vibración generada durante su giro a casuda de la fuerza ejercida por las vielas.

Para este fin se los construye con unas masas metálicas, los contrapesos, que se presentan en posiciones opuestas a la posición de los codos de las bielas. Así al girar cuando el motor está en funcionamiento la fuerza centrífuga generada es totalmente uniforme.

Las partes torneadas por las cuales el cigüeñal es fijado al bloque del motor se denominan casquetes de bancada, mienras que las secciones de acoplamiento de las bielas son conocidas como casquetes o cojinetes de biela.

Entre los casquetes de bancada y los casquetes de las bielas se encuentran los llamados codos (también conocidos como brazos del cigüeñal).

Presentan además en los codos unos conductos a través de los cuales el lubricante de los casquetes de bancada es dirigido hacia los casquetes de las bielas.

Las fuerzas explosivas de los pistones y las de inercia en las piezas de movimiento recíproco son de intensidad variable. Esta variación de torsión produce torsión en el cigüeñal, es decir, se produce vibración a causa de la torsión.

La vibración es más notoria en los cigüeñales largos que en los cortos y a determinadas velocidades de giro (velocidad crítica).

En algunos motores se usa un amortiguador de vibraciones en la parte delantera del cigueñal para absorber las vibraciones de éste.

Fotos de autos: Rolls Royce Ghost
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Polea de cigüeñal

La polea de cigüeñal o polea amortiguador también llamada polea damper, es un elemento mecánico del motor de combustión interna alternativo, cuya función es básicamente de arrastre de órganos auxiliares del mismo, como por ejemplo alternador del motor, bomba de agua, bomba de servodirección, compresor de aire acondicionado, a través de una correa trapezoidal o multipista.

En muchos casos, sobre todo en el motor diésel cumple además una función de amortiguador de vibraciones que amortigua los choques y las oscilaciones en el giro. Puede originar tensiones que se transmiten desde el cigüeñal hacia los componentes auxiliares arrastrados por ella.

Función de la polea de cigüeñal

Su función es simple: instalada en extremo del cigüeñal, absorbe (verticalmente) el choque de las aceleraciones brutales y la tensión de la correa de distribución.

La resonancia de los coches diésel ha aumentando de generación en generación (por ejemplo los diésel hdi, dti y tdi), las tensiones del motor obligan a la polea de cigüeñal a amortiguar dichas variaciones de tensión.

Las resonancias del motor se presentan más en motores grandes de camión o grandes todo terreno, y pueden ser la causa de avería de esta polea.

Normalmente, la polea es metálica a un lado y de caucho (de amortiguación) del otro lado. Ya que el lado amortiguador – el caucho que se usa – está dentro (fijo contra el cigüeñal), las fracturas son difícilmente detectables al ojo. Normalmente se detecta el fallo de la polea del cigüeñal por vibraciones al ralentí.

La polea de cigüeñal debe representar las características mínimas siguientes:
Debe poder amortiguar los choques.
Debe estar equilibrada.
Debe tener el mismo peso que la polea de
Partes de un motor de autos
Imagen: archivo
origen.

Construcción de la polea de cigüeñal

La polea esta compuesta de hecho por 3 partes. Una parte central, fijada al motor y entrenada por este último. Alrededor, encontramos una parte de caucho. Alrededor de esta parte de caucho, encontramos la correa que se compone de las gargantas necesarias para el engranaje de la correa.

¿Cuándo es utilizada por el motor?

Sirve cuando el coche está equipado con compresor de aire acondicionado, es la correa del alternador y auxiliares, que arrastra al compresor de la climatización.

Cuando este último se acopla para hacer circular el refrigerante, da un golpe al motor. Para evitar todos los problemas causados por un golpe seco sobre el cigüeñal (salto de dientes sobre la distribución, modificación violenta del comportamiento motor…), la polea cigüeñal atenúa este golpe lo que hace el enganche del compresor de la climatización más suave.

Retén

Un retén es una pieza de compuesto sintético que se utiliza para evitar las fugas de lubricante desde las cajas de cambios o motores de explosión que deben permanecer siempre lubricados.

En algunos casos, como en un turbocompresor, son metálicos. De esta forma incrementa la vida útil de los rodamientos que componen las máquinas y motores, pues de lo contrario el lubricante puede escapar o algún contaminante puede ingresar, originando una avería de la máquina.

Los retenes se montan mediante herramientas adecuadas que permitan encajarlo adecuadamente en su emplazamiento sin dañar el labio, y se sujetan mediante una arandela elástica de retención (circlip) Antes de colocarlo el retén recibe un tratamiento de grasa o aceite.

De este modo se disminuye la fricción al deslizar la pieza por la superficie de contacto y protege los labios del retén cuando se enciende por primera vez o luego de ser reparada, ya que se debe colocar un nuevo retén cada vez que se realiza un arreglo en el motor o caja en el que fue montado.

Partes del motor de autos

Bloque de cilindros:

El bloque de cilindros es una pieza fundida donde se encuentran distribuidos los cilindros.

Los cilindros son unos orificios por donde se dezplazan los pistones y su principal función es la de recibir la mezcla de aire y gasolina para luego comprimirla y hacerla explotar, generando la fuerza que se ha de transmitir finalmente a las ruedas.

Cárter de Aceite: 

El cárter de aceite es una bandeja ubicada en la parte inferior del bloque de cilindros y su función principal es la de servir como depósito del aceite.

Culáta:

La culáta es la pieza ubicada en la parte superior del bloque de cilindros. Es la tapa de todos los cilindros. allí se ubican las bujías, las válvulas de admisión y de escápe, y los conductos de entrada y salida de gases.

Gases de entrada: La mezcla de aire y gasolina
Gases de salida: El residuo de la combustión (co, co2, o2, HC)

Pistón Biela y Cigueñal:

Pistón:

Es un elemento que se desplaza en movimientos ascendentes y descentes dentro de cada uno de los cilindros. Comunica la fuerza que produce la combustión a la biela, quien a su vez se la trasmite al cigueñal. 
 

Biela:

Es un brazo que transmite el movimiento ascendente y descendente del pistón al cigueñal.

Cigueñal:

Es un eje con codos en forma de manivela, que reciben el movimiento ascendente y descendente del conjunto biela-pistón, para convertir este movimiento en uno giratorio que será transmitido finalmente a las ruedas.


El cigüeñal 

El cigüeñal es un árbol de transmisión que junto con las bielas transforma el movimiento alternativo en circular, o viceversa.

En realidad consiste en un conjunto de manivelas. Cada manivela consta de una parte llamada muñequilla y dos brazos que acaban en el eje giratorio del cigüeñal. Cada muñequilla se une una biela, la cual a su vez está unida por el otro extremo a un pistón.

Los cigüeñales se utilizan extensamente en los motores de combustión de los automóviles, donde el movimiento lineal de los pistones dentro de los cilindros se trasmite a las bielas y se transforma en un movimiento rotatorio del cigüeñal que, a su vez, se transmite a las ruedas y otros elementos como un volante de inercia. El cigüeñal es un elemento estructural del motor.

Es muy común escuchar que el motor del auto está fallando, que requiere reparación, que hace mucho ruido… pero en la mayoría de los casos no sabemos de los problemas que en éste pueden incurrir y mucho menos la manera de resolverlos.

Esta situación nace de no conocer los elementos básicos del motor y su funcionamiento, pero nunca es tarde para hacerlo, pues en nuestro día a día estamos muy en contacto con los automóviles.

Uno de los componentes del motor es el árbol de levas, el cual junto con los anillos, el aro dentado, el botador, la camisa, la polea de cigüeñal y otros elementos hacen que el automóvil avance correctamente al mantener un motor en excelente estado.

El mecanismo del árbol de levas se forma por un eje y levas de diversos tamaños y formas, orientadas de diferente manera, las cuales activan o empujan otras áreas del motor para que el automóvil esté en funcionamiento.

Las levas de las que está compuesto son elementos mecánicos que van sujetos a un eje y tienen un contorno de forma especial. De esta manera el giro que realiza el eje hace que el contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte una pieza conocida como seguidor.

Su uso en los automóviles se basa en la regulación de la carrera de cierre y apertura de las válvulas, así como su duración.

De esta manera permite la renovación de la carga en las fases de admisión y escape de gases en los cilindros. Así, tiene por función abrir la válvula por medio de una "leva" y mantenerla así durante el tiempo necesario para que entre o salga la mezcla aire-gas al cilindro donde se realizará la combustión

El árbol de levas  está engranado directamente al cigüeñal, que viene siento la columna vertebral del motor, por medio de un juego de engranes. Además, el árbol tiene como función secundaria hacer girar directamente la bomba de aceite.

Es por ello que mantener en buenas condiciones esta pieza, es fundamental para que el motor funcione correctamente.

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Fuentes utilizadas:
http://www.mecanicafacil.info/mecanica.php?id=ciguenal
http://es.wikipedia.org/wiki/Polea_de_cig%C3%BCe%C3%B1al
http://es.wikipedia.org/wiki/Ret%C3%A9n
http://conducircolombia.com/motor.html
http://aprendemostecnologia.org/2009/05/02/el-ciguenal/
http://queo.com.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=9180:el-arbol-de-levas-parte-importante-en-el-motor-del-auto&catid=4:ciencia-y-tecnolog&Itemid=12