El pist\u00f3n no puede ajustar de manera completamente herm\u00e9tica contra el cilindro. Necesita una peque\u00f1a holgura para desplazarse, conservar aceite y expandirse cuando aumenta la temperatura. Si se fabricara con el mismo di\u00e1metro exacto del cilindro, se atascar\u00eda en cuanto el metal se calentara. Esa separaci\u00f3n necesaria crea, sin embargo, un camino por el que podr\u00edan escapar la presi\u00f3n de combusti\u00f3n y los gases.<\/p>\n\n\n\n
El sellado se consigue mediante los anillos del pist\u00f3n<\/strong>, instalados en ranuras alrededor de su zona superior. El primer anillo se conoce como anillo superior, anillo de compresi\u00f3n o anillo de fuego. Es el que trabaja m\u00e1s cerca de la combusti\u00f3n y recibe directamente sus altas temperaturas y presiones.<\/p>\n\n\n\n Cuando ocurre la combusti\u00f3n, una peque\u00f1a parte de la presi\u00f3n entra por detr\u00e1s del anillo y lo empuja contra la pared del cilindro. De esta manera, cuanto mayor es la presi\u00f3n sobre el pist\u00f3n, mayor puede ser tambi\u00e9n la fuerza con la que el anillo ayuda a sellar. Su funci\u00f3n principal es evitar que la energ\u00eda de la expansi\u00f3n se escape hacia el c\u00e1rter en forma de gases de fuga.<\/p>\n\n\n\n Si el sellado fuera deficiente, parte de la presi\u00f3n que deber\u00eda impulsar el pist\u00f3n atravesar\u00eda el espacio entre este y el cilindro. Esa fuga, conocida como blow-by, reduce el trabajo \u00fatil producido por la combusti\u00f3n, presuriza el c\u00e1rter y contamina el aceite con gases, combustible y residuos.<\/p>\n\n\n\n Debajo del primer anillo suele encontrarse un segundo anillo de compresi\u00f3n. Este contribuye al sellado y ayuda a controlar la pel\u00edcula de aceite. Ambos trabajan juntos, pero no deben entenderse como simples aros inm\u00f3viles. Se expanden, se adaptan a peque\u00f1as irregularidades y se desplazan dentro de sus ranuras mientras el pist\u00f3n cambia de direcci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Cada anillo posee una abertura necesaria para poder instalarlo y permitir su expansi\u00f3n t\u00e9rmica. Durante el montaje, estas aberturas deben quedar orientadas en direcciones diferentes. Si todas se alinearan, formar\u00edan un camino relativamente directo desde la c\u00e1mara de combusti\u00f3n hasta el c\u00e1rter. Los gases podr\u00edan atravesar una abertura y continuar por las siguientes con menor resistencia.<\/p>\n\n\n\n El desfase no convierte a cada abertura en un sello perfecto, pero evita que las separaciones formen un \u00fanico canal. Adem\u00e1s, los anillos pueden girar lentamente durante el funcionamiento, por lo que lo importante es iniciar el montaje con una distribuci\u00f3n correcta y respetar la posici\u00f3n indicada por el fabricante.<\/p>\n\n\n\n En la parte inferior del conjunto de anillos se encuentra el anillo rascador o controlador de aceite<\/strong>. La pared del cilindro necesita lubricaci\u00f3n, pero no debe quedar cubierta por una capa gruesa. El anillo rascador retira el exceso y permite que el lubricante regrese al interior del pist\u00f3n y luego al c\u00e1rter a trav\u00e9s de peque\u00f1os orificios.<\/p>\n\n\n\n Si este anillo se atasca por dep\u00f3sitos o pierde su capacidad de barrido, queda demasiado aceite sobre la pared. Durante la carrera del pist\u00f3n, ese lubricante puede llegar a la c\u00e1mara y quemarse junto con la mezcla. El resultado es consumo de aceite, formaci\u00f3n de dep\u00f3sitos y humo azulado en el escape. El color azul aparece porque el lubricante quemado produce part\u00edculas y vapores diferentes de los generados por una combusti\u00f3n normal.<\/p>\n\n\n\n Debajo de la zona de los anillos se encuentra la falda del pist\u00f3n<\/strong>. Es la parte cil\u00edndrica inferior que gu\u00eda al pist\u00f3n dentro del cilindro. Su funci\u00f3n no es sellar la combusti\u00f3n, sino mantener el cuerpo correctamente orientado mientras sube y baja.<\/p>\n\n\n\n La fuerza transmitida por la biela no permanece siempre alineada con el centro del cilindro. Al girar el cig\u00fce\u00f1al, la biela se inclina y empuja el pist\u00f3n contra una de las paredes. Sin una falda suficientemente estable, el pist\u00f3n intentar\u00eda inclinarse, cabecear y golpear alternativamente ambos lados del cilindro.<\/p>\n\n\n\n La falda ofrece una superficie de apoyo amplia que controla ese movimiento. No trabaja completamente ajustada, porque necesita una pel\u00edcula de aceite y espacio para la expansi\u00f3n t\u00e9rmica. Su forma tampoco es siempre un cilindro perfecto cuando est\u00e1 fr\u00eda: puede fabricarse con peque\u00f1as diferencias de di\u00e1metro destinadas a compensar c\u00f3mo se deforma al alcanzar la temperatura de funcionamiento.<\/p>\n\n\n\n La biela<\/strong> conecta el pist\u00f3n con el cig\u00fce\u00f1al. Su extremo superior se denomina pie u ojo peque\u00f1o, mientras que el extremo inferior recibe el nombre de cabeza u ojo grande. Entre ambos se encuentra el cuerpo, dise\u00f1ado para resistir grandes esfuerzos con la menor masa posible.<\/p>\n\n\n\n En el ojo superior se instala el bul\u00f3n o pasador del pist\u00f3n<\/strong>. Este pasador atraviesa el pist\u00f3n y el ojo de la biela, formando un eje de pivote. Gracias a \u00e9l, la biela puede balancearse mientras el pist\u00f3n permanece guiado por el cilindro y el extremo inferior describe una trayectoria circular alrededor del cig\u00fce\u00f1al.<\/p>\n\n\n\n El bul\u00f3n debe resistir cargas muy elevadas sin deformarse. Aunque externamente parece una pieza sencilla, trabaja sometido a presi\u00f3n, flexi\u00f3n y movimientos oscilatorios. Normalmente es hueco para reducir peso, pero sus paredes poseen la resistencia necesaria para soportar el esfuerzo transmitido por la combusti\u00f3n y por la inercia del pist\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El movimiento en esta uni\u00f3n no consiste en una rotaci\u00f3n continua, sino en un balanceo repetido. La biela cambia de inclinaci\u00f3n a cada lado del cilindro mientras el pist\u00f3n completa sus carreras. Seg\u00fan el dise\u00f1o, el bul\u00f3n puede quedar fijo en la biela, fijo en el pist\u00f3n o libre para girar en ambos, configuraci\u00f3n conocida como pasador flotante.<\/p>\n\n\n\n En el extremo inferior, la cabeza de la biela rodea el mu\u00f1\u00f3n correspondiente del cig\u00fce\u00f1al. Como el cig\u00fce\u00f1al debe poder instalarse y retirarse, esta cabeza suele dividirse en dos partes: el cuerpo principal de la biela y una tapa sujeta mediante pernos de alta resistencia.<\/p>\n\n\n\n Entre la biela y el mu\u00f1\u00f3n se colocan dos semicojinetes conocidos com\u00fanmente como metales de biela<\/strong>. Estos cojinetes no son simples piezas de acero duro. Sus superficies se fabrican con capas de aleaciones seleccionadas para trabajar con una pel\u00edcula de aceite y proteger al cig\u00fce\u00f1al.<\/p>\n\n\n\n Puede parecer l\u00f3gico fabricar el cojinete con un material tan duro como el mu\u00f1\u00f3n, pero eso har\u00eda que ambos componentes se da\u00f1aran mutuamente cuando apareciera una part\u00edcula o se debilitara la lubricaci\u00f3n. Por esa raz\u00f3n, la superficie del cojinete incorpora materiales relativamente blandos y adaptables.<\/p>\n\n\n\n Estas aleaciones pueden absorber o incrustar part\u00edculas peque\u00f1as que viajan en el aceite. En lugar de mantener una impureza dura sobresaliendo y rayando repetidamente el mu\u00f1\u00f3n, la capa superficial permite que quede parcialmente alojada dentro del cojinete. Esta propiedad se conoce como capacidad de incrustaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El cojinete tambi\u00e9n puede adaptarse a peque\u00f1as desviaciones geom\u00e9tricas sin transferir inmediatamente toda la carga al cig\u00fce\u00f1al. En t\u00e9rminos sencillos, est\u00e1 dise\u00f1ado para actuar como una superficie reemplazable y controlada. Es preferible desgastar un juego de metales relativamente econ\u00f3mico antes que destruir los mu\u00f1ones mecanizados del cig\u00fce\u00f1al. Los cojinetes modernos combinan capas de distinta resistencia para conservar capacidad de carga, adaptaci\u00f3n e incrustaci\u00f3n de contaminantes.<\/p>\n\n\n\n El cig\u00fce\u00f1al<\/strong> convierte el movimiento alternativo de los pistones en rotaci\u00f3n. Est\u00e1 formado por mu\u00f1ones principales, mu\u00f1ones de biela, brazos, contrapesos y extremos destinados a conectarse con la distribuci\u00f3n, la polea, el volante y la transmisi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Los mu\u00f1ones principales giran apoyados en los cojinetes de bancada del bloque. Los mu\u00f1ones de biela est\u00e1n desplazados respecto del eje central. Esa separaci\u00f3n funciona como el brazo de una manivela: cuando la biela empuja el mu\u00f1\u00f3n desplazado, produce un momento de giro.<\/p>\n\n\n\n La combusti\u00f3n no empuja continuamente al cig\u00fce\u00f1al. Cada cilindro entrega un impulso en un momento determinado, seguido por intervalos en los que otros pistones comprimen gases, expulsan escape o aspiran aire. El volante de inercia y la masa del conjunto ayudan a mantener el movimiento entre combustiones.<\/p>\n\n\n\n El cig\u00fce\u00f1al debe soportar torsi\u00f3n y flexi\u00f3n. Cuando un cilindro entrega fuerza, el mu\u00f1\u00f3n correspondiente intenta acelerar una secci\u00f3n del eje antes de que el esfuerzo se distribuya hacia el volante y los dem\u00e1s componentes. Aunque la deformaci\u00f3n sea muy peque\u00f1a, el metal se retuerce y recupera su posici\u00f3n repetidamente.<\/p>\n\n\n\n Para resistir este trabajo se utilizan fundiciones especiales o aceros forjados, seg\u00fan la carga prevista. Sus mu\u00f1ones se mecanizan y pulen con gran precisi\u00f3n, porque la pel\u00edcula de aceite que los separa de los cojinetes depende de una superficie uniforme y de una holgura controlada.<\/p>\n\n\n\n El cig\u00fce\u00f1al contiene conductos internos de lubricaci\u00f3n<\/strong>. Estos canales se perforan dentro de su propio cuerpo para transportar aceite desde los cojinetes principales hasta los mu\u00f1ones de biela.<\/p>\n\n\n\n La bomba env\u00eda lubricante a presi\u00f3n hacia las galer\u00edas del bloque. El aceite entra primero en los cojinetes de bancada y forma una pel\u00edcula alrededor de los mu\u00f1ones principales. Desde all\u00ed accede a los orificios del cig\u00fce\u00f1al y viaja por conductos diagonales hasta las superficies que sostienen las bielas.<\/p>\n\n\n\n Este recorrido es necesario porque los mu\u00f1ones de biela se mueven continuamente alrededor del eje central. No ser\u00eda pr\u00e1ctico alimentarlos mediante una tuber\u00eda externa r\u00edgida. El propio cig\u00fce\u00f1al funciona como una red giratoria de distribuci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Cuando el motor est\u00e1 funcionando, el mu\u00f1\u00f3n no deber\u00eda apoyar directamente sobre el metal del cojinete. Su rotaci\u00f3n arrastra aceite y forma una cu\u00f1a de presi\u00f3n que mantiene separadas ambas superficies. El eje parece flotar sobre una capa extremadamente fina de lubricante.<\/p>\n\n\n\n La existencia de presi\u00f3n de aceite no garantiza por s\u00ed sola una buena lubricaci\u00f3n. Tambi\u00e9n debe conservarse la holgura correcta. Si es demasiado grande, el aceite escapa con facilidad y no desarrolla una pel\u00edcula firme. Si es demasiado peque\u00f1a, el flujo se restringe, aumenta la temperatura y puede producirse contacto.<\/p>\n\n\n\n Los conductos deben permanecer limpios. Una part\u00edcula, lodo o residuo de mecanizado puede reducir el suministro hacia un mu\u00f1\u00f3n. Motorservice describe que los cojinetes de biela reciben aceite desde los cojinetes principales mediante perforaciones internas del cig\u00fce\u00f1al, y que los contaminantes pueden quedar incrustados en las capas de los cojinetes antes de alcanzar otras superficies.<\/p>\n\n\n\n Los pistones y parte de las bielas se mueven hacia arriba y hacia abajo. Cada vez que llegan al extremo de su carrera deben detenerse y cambiar de direcci\u00f3n. Este proceso genera fuerzas de inercia considerables, especialmente cuando el motor gira a altas revoluciones.<\/p>\n\n\n\n El cig\u00fce\u00f1al incorpora contrapesos<\/strong> para compensar una parte de esas masas din\u00e1micas. Puede imaginarse un ventilador al que se le instala peso solo en una pala: al girar, intentar\u00e1 sacudirse. Si se a\u00f1ade una masa correctamente calculada en el lado opuesto, la fuerza desequilibrada disminuye.<\/p>\n\n\n\n Los contrapesos trabajan de forma parecida. Su masa se encuentra colocada en oposici\u00f3n a los mu\u00f1ones de biela y a una parte de las masas asociadas. Al girar, generan fuerzas que ayudan a contrarrestar el efecto de los componentes en movimiento.<\/p>\n\n\n\n No pueden eliminar por s\u00ed solos todas las vibraciones del motor, porque el pist\u00f3n se desplaza en l\u00ednea recta mientras los contrapesos giran en c\u00edrculo. Adem\u00e1s, una parte de la biela se mueve con el pist\u00f3n y otra parte gira con el cig\u00fce\u00f1al. Sin embargo, reducen de manera importante las cargas transmitidas a los cojinetes y al bloque.<\/p>\n\n\n\n El equilibrado depende tambi\u00e9n de la cantidad de cilindros, su disposici\u00f3n, el orden de encendido y la geometr\u00eda del cig\u00fce\u00f1al. Un motor puede estar correctamente equilibrado en sus masas rotatorias y aun presentar fuerzas alternantes propias de su arquitectura. Por eso algunos dise\u00f1os necesitan ejes de equilibrio adicionales.<\/p>\n\n\n\n Los contrapesos no deben confundirse con el damper o amortiguador torsional<\/strong>. Los contrapesos corrigen principalmente desequilibrios relacionados con las masas; el damper controla la tendencia del cig\u00fce\u00f1al a retorcerse y rebotar el\u00e1sticamente con cada combusti\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El damper suele instalarse en la punta del cig\u00fce\u00f1al y puede formar parte de la polea que impulsa los accesorios. En muchos motores est\u00e1 compuesto por un cubo interior, un anillo exterior de inercia y una capa intermedia de caucho.<\/p>\n\n\n\n Cuando el cig\u00fce\u00f1al recibe un impulso, no acelera como una barra completamente r\u00edgida. Se retuerce una fracci\u00f3n de grado y luego intenta recuperar su forma. Este peque\u00f1o latigazo viaja a lo largo del eje y puede repetirse cientos de veces por segundo.<\/p>\n\n\n\n La goma permite que el anillo exterior se mueva con un peque\u00f1o retraso respecto del cubo. Ese movimiento relativo absorbe parte de la energ\u00eda de la vibraci\u00f3n torsional y la convierte en calor dentro del elast\u00f3mero. As\u00ed se reducen los esfuerzos repetitivos sobre el cig\u00fce\u00f1al, la distribuci\u00f3n y los cojinetes.<\/p>\n\n\n\n El damper no repara un motor mal equilibrado. Su tarea espec\u00edfica es controlar la torsi\u00f3n oscilante del cig\u00fce\u00f1al. Los fabricantes de amortiguadores distinguen claramente entre desequilibrio de masas y vibraci\u00f3n torsional, explicando que esta \u00faltima nace del retorcimiento y recuperaci\u00f3n del eje despu\u00e9s de cada combusti\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El conjunto de pist\u00f3n, biela y cig\u00fce\u00f1al funciona porque la biela convierte una fuerza lineal en un esfuerzo de giro. Sin embargo, la misma geometr\u00eda que hace posible esta transformaci\u00f3n somete a los componentes a cargas que cambian constantemente.<\/p>\n\n\n\n Durante la combusti\u00f3n, la biela trabaja principalmente a compresi\u00f3n. El pist\u00f3n es empujado hacia abajo y la biela transmite esa fuerza al cig\u00fce\u00f1al. Cerca de reg\u00edmenes elevados, cuando el pist\u00f3n cambia de direcci\u00f3n, las fuerzas de inercia pueden estirar la biela con gran intensidad.<\/p>\n\n\n\n Esto significa que la pieza es comprimida y traccionada miles de veces por minuto. Su cuerpo debe ser suficientemente r\u00edgido para no doblarse, pero lo bastante liviano para no aumentar innecesariamente las fuerzas de inercia.<\/p>\n\n\n\n Esta resistencia tiene un l\u00edmite muy claro cuando entra l\u00edquido en el cilindro. El aire puede comprimirse, pero el agua, el refrigerante o una gran cantidad de combustible l\u00edquido son pr\u00e1cticamente incompresibles dentro de las presiones y vol\u00famenes del motor.<\/p>\n\n\n\n Si el pist\u00f3n sube durante la carrera de compresi\u00f3n y encuentra el cilindro lleno de l\u00edquido, intenta reducir un volumen que casi no puede disminuir. El cig\u00fce\u00f1al, impulsado por los dem\u00e1s cilindros, por el motor de arranque o por la inercia del veh\u00edculo, contin\u00faa empujando la biela.<\/p>\n\n\n\n Como el l\u00edquido no cede, la fuerza aumenta de manera s\u00fabita. La biela queda atrapada entre un pist\u00f3n que no puede seguir subiendo y un cig\u00fce\u00f1al que todav\u00eda intenta girar. El resultado puede ser una deformaci\u00f3n inmediata: la biela se dobla, se retuerce o se quiebra.<\/p>\n\n\n\n Este fen\u00f3meno se denomina bloqueo hidr\u00e1ulico o hydrolock<\/strong>. No hace falta que el cilindro est\u00e9 completamente lleno. Basta con que el volumen de l\u00edquido sea mayor que el espacio disponible cuando el pist\u00f3n se aproxima al punto muerto superior.<\/p>\n\n\n\n Una biela ligeramente doblada puede permitir que el motor contin\u00fae funcionando, pero modifica la altura alcanzada por el pist\u00f3n, su alineaci\u00f3n y las cargas sobre los cojinetes. Una deformaci\u00f3n mayor puede producir contacto entre el pist\u00f3n y la culata o causar una rotura que atraviese el bloque. MAHLE identifica el bloqueo hidr\u00e1ulico como una causa directa de flexi\u00f3n de bielas y de cargas desiguales sobre sus cojinetes.<\/p>\n\n\n\n El funcionamiento correcto depende de que cada componente cumpla una tarea concreta. Los anillos contienen la presi\u00f3n y controlan el aceite; la falda gu\u00eda el pist\u00f3n; el bul\u00f3n permite que la biela se articule; los cojinetes protegen los mu\u00f1ones; los conductos internos llevan lubricante; los contrapesos reducen fuerzas desequilibradas y el damper controla los latigazos torsionales.<\/p>\n\n\n\n Ninguna de estas piezas trabaja de forma aislada. Un anillo rascador defectuoso llena la c\u00e1mara de aceite; una pel\u00edcula de lubricaci\u00f3n d\u00e9bil destruye los cojinetes; una biela deformada carga el pist\u00f3n de manera desigual; un damper deteriorado permite que la vibraci\u00f3n torsional castigue al cig\u00fce\u00f1al. El motor mantiene su suavidad y su resistencia porque todas las funciones se complementan.<\/p>\n\n\n\n Los pistones, bielas y cig\u00fce\u00f1al<\/strong> forman as\u00ed el coraz\u00f3n mec\u00e1nico del motor. El pist\u00f3n recibe una presi\u00f3n que dura apenas una fracci\u00f3n de segundo, la biela la transporta mientras cambia de \u00e1ngulo y el cig\u00fce\u00f1al la transforma en un giro aprovechable. Detr\u00e1s de ese movimiento aparentemente natural existe un equilibrio preciso entre sellado, lubricaci\u00f3n, resistencia, masa y control de vibraciones.<\/p>\n\n\n\n Dentro de un motor de combusti\u00f3n interna existe una cadena de..<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":10914,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[2],"tags":[160],"class_list":["post-10644","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-mecanica-automotriz","tag-motor"],"yoast_head":"\nBielas<\/h2>\n\n\n\n
Cig\u00fce\u00f1al<\/h2>\n\n\n\n
Lubricaci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n
Equilibrio<\/h2>\n\n\n\n
F\u00edsica<\/h2>\n\n\n\n
Referencias<\/h2>\n\n\n\n
\n
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