Cig E Al

Cigüeñal


Esquema de funcionamiento.
Un cigüeñal o TPM1 es un eje acodado, con codos y contrapesos presente en ciertasmáquinas que, aplicando el principio del mecanismo de biela - manivela, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa. En los motores de automóvilesel extremo de la biela opuesta al bulón del pistón (cabeza de biela) conecta con la muñequilla,la cual junto con la fuerza ejercida por el pistón sobre el otro extremo (pie de biela) genera el par motor instantáneo. El cigueñal va sujeto en los apoyos, siendo el eje que une los apoyos el eje del motor.
Normalmente se fabrican de aleaciones capaces de soportar los esfuerzos a los que se ven sometidos y pueden tener perforaciones y conductos para el paso de lubricante. Sin embargo, estasaleaciones no pueden superar una dureza a 40 Rockwell "C" (40 RHC), debido a que cuanto más dura es la aleación más frágil se convierte la pieza y se podría llegar a romper debido a las grandes fuerzas a las que está sometida. Hay diferentes tipos de cigüeñales; los hay que tienen un apoyo cada dos muñequillas y los hay con un apoyo entre cada muñequilla.
Por ejemplo, para el motor de automóvil másusual, el de cuatro cilindros en línea, los hay de tres apoyos (hoy ya en desuso), y de cinco apoyos, el más común actualmente.
En otras disposiciones como motores en V o bien horizontales opuestos (boxer) puede variar esta regla, dependiendo del número de cilindros que tenga el motor. El cigüeñal es también el eje del motor con el funcionamiento del pistón y gradualmente se usa así en losautomóviles con motor de combustión interna actuales.
4.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y CINEMÁTICA DEL MOTOR
Un motor de combustión interna basa su funcionamiento, como su nombre lo indica, en el quemado de una mezcla comprimida de aire y combustible dentro de una cámara cerrada o cilindro, con el fin de incrementar la presión y generar con suficiente potencia el movimiento lineal alternativo del pistón(ver figura 4.1).

Figura 4.1 El motor de combustión interna

 
Este movimiento es transmitido por medio de la biela al eje principal del motor o cigüeñal, donde se convierte en movimiento rotativo, el cual se transmite a los mecanismos de transmisión de potencia (caja de velocidades, ejes, diferencial, etc.) y finalmente a las ruedas, con la potencia necesaria para desplazar el vehículo a lavelocidad deseada y con la carga que se necesite transportar.
Mediante el proceso de la combustión desarrollado en el cilindro, la energía química contenida en el combustible es transformada primero en energía calorífica, parte de la cual se transforma en energía cinética (movimiento), la que a su vez se convierte en trabajo útil aplicable a las ruedas propulsoras; la otra parte se disipa en el sistemade refrigeración y el sistema de escape, en el accionamiento de accesorios y en perdidas por fricción.
En este tipo de motor es preciso preparar la mezcla de aire y combustible convenientemente dosificada, lo cual se realizaba antes en el carburador y en la actualidad con los inyectores en los sistemas con control electrónico. Después de introducir la mezcla en el cilindro, es necesario provocar lacombustión en la cámara de del cilindro por medio de una chispa de alta tensión que la proporciona el sistema de encendido.
4.1.1 El principio de funcionamiento de un motor de combustión interna
En un motor el pistón se encuentra ubicado dentro del cilindro, cuyas paredes le restringen el movimiento lateral, permitiendo solamente un desplazamiento lineal alternativo entre el punto muerto superior(PMS) y el punto muerto inferior (PMI); a dicho desplazamiento se le denomina carrera (ver figura 4.2).

Figura 4.2 El conjunto móvil.

 
Tanto el movimiento del pistón como la presión ejercida por la energía liberada en el proceso de combustión son transmitidos por la biela al cigüeñal (ver figura 4.2). Este último es un eje asegurado por los apoyos de bancada al bloque del motor, y con unos...