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Motores de combustión interna

Autor: Angel Moreno
Curso:
8,58/10 (31 opiniones) |89796 alumnos|Fecha publicación: 02/05/2005
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Capítulo 5:

 Sistema biela-manivela.

Este es el sistema mecánico interno principal del motor, es la interfase entre la energía liberada en la combustión del combustible y la energía mecánica resultante.

Su importancia radica en que es el sistema del motor que relaciona todos los movimientos que en él se producen para obtener un trabajo útil en el eje de salida.

Este mecanismo transforma el movimiento rectilíneo alternativo del pistón en el movimiento de rotación variado del cigüeñal.

Consta de un pistón articulado a una biela y ésta a su vez conectada a una manivela o cigüeñal, éstas articulaciones son a través de bujes o cojinetes de metal anti-fricción.

El funcionamiento es el siguiente:

El pistón confinado a moverse en un recinto cerrado o camisa, produce un movimiento rectilíneo alternativo, primero baja debido a la acción de la presión que ejercen sobre él los gases de la combustión en su expansión, y como está vinculado a una biela ésta lo acompaña en su movimiento, pero a su vez como la biela está vinculada a la manivela del cigüeñal, produce la rotación de éste, el movimiento continúa, cuando el pistón sube debido a la inercia de los contrapesos del cigüeñal, logrando una vuelta completa, luego el ciclo se repite dando como resultado el movimiento de rotación del cigüeñal, el cual transmite este movimiento al exterior a la máquina que está acoplada.

El sistema funciona sin inconvenientes si se mantiene el régimen de revoluciones fijado para el motor y no se producen detenciones indeseadas.

Para que este sistema funcione deben responder correctamente otros sistemas relacionados a él como son el de lubricación y el de refrigeración para evitar su engrane. Además debe asegurarse una correcta combustión para mantener el movimiento alternativo del pistón.

Si el mecanismo produce un funcionamiento irregular, pérdida de rendimiento, dificultad en el arranque, engrane del motor o una detención brusca, es posible que el mecanismo biela-manivela se encuentre dañado, presentando un desgaste excesivo de los cojinetes de fricción, o exista una interferencia fuera de rango entre pistón y camisa debida a depósitos de residuos carbonosos o a un calentamiento excesivo de sus partes, por falta de lubricación y/o de refrigeración.

La reparación de este mecanismo, no es muy simple, requiere el desmontaje de sus partes componentes, una revisión y control de dimensiones, tolerancias, alineación y paralelismo de sus componentes, en general se requerirá verificar si la biela no está torcida, si el eje del buje de biela y el eje del cojinete de fricción no han perdido paralelismo y el estado de los metales anti-fricción, del muñón del cigüeñal  y su concentricidad. Probablemente la reparación además, consista en el reemplazo del buje y metales anti-fricción de la biela, el perno de pistón, rectificar el muñón del cigüeñal y también comprobar el estado y fijación de sus contrapesos.

Respecto a la seguridad de las personas, hay que tener en cuenta que el sistema consta fundamentalmente de partes en movimiento y que sólo podrá acceder a ellas con el motor detenido y frío, por otro lado estos mecanismos funcionan lubricados, utilizando para ello un circuito que los provee de aceite a cierta presión, en consecuencia, hay que extremar las precauciones en la manipulación del lubricante evitando derrames y teniendo presente el grado de inflamabilidad.

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