Equilibrado_motores

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Mecánica de Motocicletas

3. Equilibrado de motores
Las motocicletas se distinguen de otro tipo de vehículos -como por ejemplo los
automóviles- en que, por razones obvias de limitación de peso y espacio,
necesariamente han de adoptar en ocasiones soluciones de compromiso para resolver
problemas como el equilibrado. Se dice que un motor está equilibrado si, duranteel
régimen estacionario -que es aquel que se caracteriza porque el régimen se mantiene
constante en el tiempo, es decir, se circula al mismo régimen durante un tiempo
prolongado- transmite las fuerzas a sus soportes de valor y dirección fijos. En caso
contrario, se traducirá en la generación de ruidos y vibraciones. Así pues, los
constructores se ven obligados a emplear numerosos refinamientosmecánicos con
objeto de reducir estas molestas vibraciones que la mayoría de los motores producen.
Dichas vibraciones son el origen del debilitamiento de las uniones atornilladas, de
sobrecargas en determinadas piezas que incrementaron su desgaste y de otros
fenómenos indeseables, incluyendo la incomodidad de la conducción producida por las
continuas sacudidas.
Las fuerzas y momentos o pares queaparecen durante el funcionamiento de un motor
alternativo pueden clasificarse en "externos" e "internos". Entre los llamados externos
se encuentran el peso del motor, las fuerzas de reacción de los gases de escape y de los
líquidos en movimiento y el par resistente del medio exterior al giro del cigüeñal. Las
acciones internas serán las fuerzas de inercia de las masas con movimiento alternativo
comoel pistón y parte de la biela, las centrífugas de las masas con movimiento rotativo
como el cigüeñal y la parte de la biela unida a él, y el propio par motor. Tanto las
acciones externas como las internas pueden estar equilibradas o no. Muchas de estas que
hemos citado tienen escasa influencia por diversas causas, por lo que los constructores
se esmeran en eliminar los desequilibrios másimportantes. En consecuencia, el origen
de la falta de equilibrio motor se reduce a las fuerzas de inercia de las masas en
movimiento alternativo que varían periódicamente magnitud y sentido. Por poner un
ejemplo en este sentido, si se estudia movimiento del pistón, se comprueba que cuando
está llegando al PMS, se debe producir una fuerza que frene su carrera ascendente. Esta
fuerza se establece en el apoyodel cigüeñal, que tiende a subir durante el proceso de
frenada. De igual manera, en la carrera descendente el apoyo tiende a bajar,
estableciéndose una secuencia de oscilaciones verticales. Otras grandes causantes de las
vibraciones son las fuerzas centrífugas, debidas a las masas como cimiento giratorio que
varían continuamente de dirección. Por poner otro ejemplo, la muñequilla del cigüeñal(que es la zona donde se unen éste y la biela) está girando constantemente. Por esta
causa se establece una fuerza centrífuga que tiende a desplazarla hacia el exterior, y que
debe ser compensada de nuevo por el apoyo de la manivela, que entonces tenderá a
realizar un movimiento circular. Finalmente, el par motor, cuya magnitud variable con
el tiempo, tenderá a hacer girar el apoyo del cigüeñal sobresí mismo, como oposición al
cambio de régimen establecido. La composición de los tres movimientos oscilantes da
lugar a vibraciones bastante complejas y difíciles de evitar en una amplia gama de
revoluciones.

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Figura 4. Cigüeñal con sus contrapesos.

En la práctica, se considera como equilibrado un motor que asegure un grado tolerable
dedesequilibrio. Ello se consigue seleccionando el número de cilindros, una disposición
de los mismos y de las muletillas del cigüeñal apropiadas, así como utilizando
contrapesos e incluso árboles completos para tal fin. Para que todo funcione según lo
previsto, las piezas del motor deben fabricarse en conformidad con unas ciertas
tolerancias en sus masas y en sus dimensiones. Es decir, que se...