CIGÜEÑAL: DETALLES CONSTRUCTIVOS •
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Es un eje acodado que recibe a través de la biela la fuerza que obra sobre el émbolo. Por lo tanto, el cigüeñal es el encargado de trasmitir la energía producida. Dos manivelas unidas por un gorrón de la biela forman una “cigüeña” y cada “cigüeña” se halla comprendida entre dos cojinetes de apoyo o de bancada, disposición ésta que obedece a razones de resistencia o repartición de fuerzas. Son generalmente de acero forjado, si son pequeñas preferentemente se hacen de una sola pieza, y es para cigueñales grandes se forjan las piezas por partes
CIGÜEÑAL: TRABAJO DE CIGUEÑAL •
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El cigüeñal es una pieza muy torturada o retorcida, que ha de recibir los golpes de cada combustión y transmitir todo el esfuerzo útil al exterior, que por necesidades de funcionamiento trabaja intensamente bajo todas las formas posibles, torsión, flexión, cortadura, vibración, alineamiento de apoyos. Tener en cuenta que un bloque o una bancada de motor no suficientemente rígidos permiten que los apoyos del cigüeñal cedan, con lo que a cabo de un cierto trabajo se romperá. El mismo efecto produce una línea de apoyos mal alineada. Por si fuera poco la fuerza centrífuga tira del eje, para compensar esas fuerzas rotativas deben colocarse contrapesos. Eso ocurre con cada cilindro. En un motor con varios cilindros se provoca pares o momentos de flexión, que también debe soportar el cigüeñal.
CIGÜEÑAL: MATERIALES Y ORDEN DE ENCENDIDO • Hay que considerar también que al trabajar dos cilindros consecutivos, mientras uno está en periodo de compresión y el otro en expansión o trabajando, la parte del cigüeñal comprendido entre dos cilindros está sometida a un gran par de torsión, por lo que sería conveniente otro orden de encendido tal como 1-3-2-4
CIGÜEÑAL:CONTRAPESOS
CIGÜEÑAL:MANIVELAS •
Un cigüeñal muy rígido, es decir, con manivelas anchas se rompe fácilmente porque concentra mucho esfuerzo en los puntos de unión interior “A” entre gorrón y manivela. Por eso generalmente las manivelas son anchas pero delgadas. Si en los puntos A, donde hay siempre una unión redondeada el radio de unión es pequeño , menos de 4% del diámetro de gorrón no es conveniente, o lo que es más fácil y frecuente hay alguna señal o corte de herramienta, es fácil que allí comience un fisura del cigüeñal.
DEFECTOS EN EL CIGÜEÑAL Y SU REPARACIÓN
RECOMENDACIONES GENERALES SOBRE MONTAJE Y DESMONTAJE • El montaje y desmontaje de un cigüeñal son operaciones mas delicadas de lo que pudiesen parecer por la magnitud y solides de la pieza. • Precauciones en el ajuste, dada por el fabricante, para evitar daños a los cojinetes o deformaciones en las piezas. • Al desmontar el cigüeñal es necesario observar la existencia de marcas de montaje en los cojinetes y marcarlas sino existiesen. • Para montar todo debe haber quedado limpio y verificar que los cojinetes asienten bien en sus alojamientos.
DEFECTOS Y AVERÍAS: DEFECTOS DEL MATERIAL • El cigüeñal es una pieza difícil de conseguir y por lo tanto fácil que se presente algún defecto del material o de fabricación, una inclusión, unas fibras cortadas, un ángulo vívo. Todo ello puede ser inicio de rotura, a causa de la dureza y complejidad del tipo de trabajo.
EMISIÓN DE ONDAS SUPERSÓNICAS Y POR PRODUCCIÓN DE UN FUERTE CAMPO MAGNÉTICO
DEFECTOS Y AVERÍAS: FATIGAS POR MALA ALINEACIÓN • •
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El cigüeñal recibe todos los esfuerzos y sufren todas las deformaciones provocadas por la vibraciones transversales o torsionales de las masas que giran. Por ejemplo cojinetes mas altos o mas bajos que los demás, hacen que el eje de giro del cigüeñal combee hacia arriba y hacia abajo al ponerse en marcha el motor, produciendo flexiones que originan una fatiga que termina en rotura. Las fracturas por mala alineación se producen generalmente en las zonas de concentración de esfuerzos, es decir en la muñequillas cerca de las manivelas. Hemos de conseguir, por lo tanto, que el eje geométrico de giro de cigüeñal sea una línea recta, que los cojinetes de apoyo estén situados a la misma altura, y para comprobar esto nos valemos de un flexímetro o reloj comparador.
OVALIZACIÓN, CONICIDAD Y DESALINEACIÓN • Una defectuosa realización del cigüeñal puede producir averías graves, por ello se debe exigir que no tenga falta de paralelismo entre los puños de apoyo y los de biela. • Los cuellos tampoco deben presentar exentricidad entre si, ni entre los cuellos adyacentes. • Los cuellos, tanto de apoyo como de biela, pueden presentar desviaciones de su forma circular, apareciendo la conicidad y ovalización
CAUSAS: • Partículas extrañas presentes en el aceite pueden tocar en el eje o puños de cigueñal creando puntos de fricción localizados y provocando ruptura de pelicula de aceite.Se recomienda cambiar de aceite( recomendado por el fabricante), mantener limpio el filtro y respiradero del carter. • Las flexion y torción de la biela pueden producir la olvalización de los muñones.La curvatura de la biela puede ocurrir por introducción forzada del perno, apriete de los tornillos de las capas con la biela fijada incorrectamente en la morsa.
CAUSAS: • •
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El cigüeñal puede deformarse debido a condiciones operacionales extremas. El calentamiento y enfriamiento brusco del motor es una de las causas de la distorsión de los block cuando opera sin válvula termostática. La deformación de block puede también ser causada por condiciones desfavorables de uso, por ejemplo sobrecarga operacional del motor o un procedimiento de apriete incorrecto de los tornillos de la culata. Los perfiles cónicos, cóncavos o convexos de los cuellos de cigüeñal y aun la conicidad del alojamiento del cojinete en la biela son siempre debidos a la rectificación incorrecta.
REPARACIONES AL CIGUEÑAL • Cuando este se ha rayado por avería, o bien se ha ovalizado por desgaste.
