Biela

Biela
La biela es el elemento de unión entre el pistón y el cigüeñal, forma parte del sistema biela-manivela que es el que transforma el movimiento lineal en movimiento de rotación.
El movimiento lineal que genera la combustión sobre el pistón es el que la biela transmite al cigüeñal para que este lo transforme en movimiento de rotación que hace que gire el árbol motriz.

1.- Característicasconstructivas:
Material de fabricación:
Las bielas están fabricadas con acero al carbón aleado con níquel y cromo, con sus debidos tratamientos que su funcionamiento le exige, ya sean de presión o de estiramiento en el caso de desacelerar el motor.
Se fabrican por estampación en caliente y se mecanizan las zonas en las que se une al pistón y al cigüeñal, así como también a los pasos de aceite.Las bielas para motores de competencia se pueden fabricar con diversos materiales, los más comunes son el acero forjado y aluminio naval, este es de un costo muy elevado por sus características (alta resistencia y poco peso).

Diseño:
Para diseñar la biela es necesario conocer los esfuerzos a los que esta sometida, a continuación se detallaran los esfuerzos más importantes que deben sertomados en cuenta para su fabricación.
* Durante su funcionamiento esta sometida a esfuerzos de tracción, compresión y flexión por pandeo. Debe tener una longitud que tenga una relación directa con el radio de giro de la muñequilla del cigüeñal y la magnitud de los esfuerzos a transmitir.
* La longitud de la biela determina el movimiento del pistón, por lo que es muy importante.
* Estasometida a dos tipos de fuerzas, la inercia que es provocada por las masas de la biela y las masas alternativas que son el pistón, bulón, anillos y presión de gases. Estas fuerzas generan dos tipos de cargas, la fuerza de compresión que es cuando actúa únicamente la fuerza de los gases, en la expansión, en este caso no interviene la inercia; y la segunda es la carga por tracción cuando se tienela máxima velocidad de rotación del motor y ya no hay presión de los gases.
* La fuerza de compresión esta dada por la presión máxima de los gases multiplicado por el área de la cabeza del pistón.
Las condiciones que debe cumplir tanto para estampación como para mecanizado son las siguientes:
* Igualdad de peso para caga grupo de bielas de un mismo motor.
* Paralelismo entre ejes desimetría
* Precisión en la longitud o distancia entre centros.

Partes de la Biela

1. Pie de Biela:
Es la parte alta de la biela, por donde se une con el pistón mediante el bulón. Produce un fuerte desgaste en la parte superior e inferior del diámetro, por la carga que actúa en esta parte. Existe un cojinete que se lo coloca entre el bulón y la cavidad de la biela con el objetivo dereducir el desgaste.

2. Cabeza de Biela
Es la parte inferior de la biela, por donde se une con la muñequilla del cigüeñal. Se divide en dos partes para poder ensamblarla. La parte llamada semi cabeza es la que esta unida al cuerpo de la biela y la otra parte conocida como sombrerete es el que va sobre la muñequilla del cigüeñal y va unida a la semi cabeza por pernos. Existen cojinetes que vanentre estas piezas para reducir el desgaste.
Al momento de armar estas piezas vienen numeradas y con señales para que se armen correctamente ya que tienen unas estrías de anclaje para evitar el cizallamiento.
Existen dos tipos de unión, la que es recta y la que es inclinada, como se muestra en la figura.

3. Perno de Unión
Los pernos que unen el sombrerete al cuerpo de la biela, sonfabricados bajo los siguientes requerimientos:
1.- Deben ser de material resistente para soportar esfuerzos de tracción.
2.- Se fabrican de acero al carbono de aleación de cromo y níquel. (Resistencia a la tracción de 90 a 110 kgf/m ²)
Deben tener un tamaño y disposición que permitan un montaje y desmontaje. En su montaje deben ser inmóviles por lo que se dispone de una chapa de freno en los...