Cigueñal

Introducción

El cigüeñal es una de las piezas más importante de un motor de combustión interna, por ser la columna vertebral del mismo, su función es convertir el movimiento lineal del pistón por intermedio de la biela en movimiento circular uniforme. Su función principal es transferir la fuerza del motor hacia la caja de cambios
Un cigüeñal o cigoñal es un eje acodado, con codos ycontrapesos presente en ciertas maquinas que, transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa.
Un eje está considerado como una pieza constructiva que resulta útil a la hora de dirigir el desplazamiento de rotación de un elemento o de un grupo de piezas.
Normalmente se fabrican de aleaciones capaces de soportar los esfuerzos a los que se ven sometidos y pueden tenerperforaciones y conductos para el paso de lubricante. Hay diferentes tipos de cigüeñales; Los hay que tienen un apoyo cada dos muñequillas y los hay con un apoyo entre cada muñequilla.













El cigüeñal

El cigüeñal es una de las piezas más importante de un motor de combustión interna, tiene la función de convertir el movimiento lineal alternativo del pistón, producido por lapresión de los gases de combustión y por intermedio de la biela en movimiento circular uniforme, como se aprecia en la Figura N°1.

Figura N°1: Mecanismo Pistón, Cruceta Biela y Cigüeñal
El Cigüeñal también puede ser llamado en forma compuesta como Eje Cigüeñal, Árbol de Manivelas o Eje Motor. Los ejes están definidos como órganos de sustentación de las piezas de máquinas que están animadaspor movimientos de rotación en V o de oscilación y han de permitir, por consiguiente, un movimiento de rotación completa o parcial a otros componentes (alrededor de su eje geométrico), como por ejemplo: ruedas, poleas, balancines y palancas. Los ejes destinados a servir de sostén a otros órganos se denominan con frecuencia “ejes de carga”, los cuales están sometidos únicamente a flexión bajo laacción de su propio peso, el de las piezas que han de sostener y de las fuerzas exteriores, pero nunca están sometidos a torsión por estas últimas. Sin embargo, estos ejes no dejan de sufrir un esfuerzo de torsión debido a la resistencia de rozamiento que se genera en la superficie de los muñones, pero su valor es tan insignificante que puede ser despreciado en el cálculo. Si el eje, además deservir de soporte, transmite momentos de rotación, entonces estos ejes están sometidos a esfuerzos de flexión y torsión a la vez.
El cigüeñal está compuesto por: (Ver Figura N°2)
- Muñones, Puños o Alfileres de Bancada
- Muñones, Puños o Alfileres de Biela
- Manivela, Codo o Brazo de Cigüeñal
- Contrapesos
- Extremos de Caja del Distribución y del Amortiguador de Vibraciones
- Extremodel Volante de Inercia y Conductos de Lubricación

Figura N°2: Componentes del Cigüeñal
Cada muñón de biela está formado por dos brazos llamados “manivela, brazo de cigüeñal o cigüeña” (Figura N°3). Este muñón de biela y los muñones de bancada giran sobre los cojinetes principales de bancada, los cuales soportan al cigüeñal. La disposición de los apoyos de bancada obedece a razones deresistencia, repartición de fuerzas, ciclo de trabajo (según sea el motor de dos o de cuatro tiempos), y orden de encendido.

Figura N° 3:
Sección de Cigüeñal y
partes que la
componen




El número de descansos de bancada puede variar bastante, tal como se ilustra en la Figura N°4. La elección depende de razones técnicas y económicas, la solución más económica es un cigüeñal con solo dosapoyos en los extremos o dos descansos principales de bancada (Figura N°4), pero en este caso no se puede pretender alcanzar potencias elevadas a altas variaciones de carga, de hecho, para evitar las flexiones y las consiguientes vibraciones del cigüeñal, es necesario que los muñones tengan el mayor diámetro posible y las manivelas una mayor sección. El cigüeñal y los pistones son pesados, por...