El Volante de Inercia

Es la pieza que almacena energía cinética de las carreras de trabajo o motrices y la cede en las carreras no motrices. También se encarga de regular el funcionamiento de giro del motor.

Características

Está fabricado de fundición gris perlítica obtenida por colada en moldes y posteriormente mecanizada por completo para poder obtener una masa equilibrada. Debe tener una masa importante para poder cumplir con su función y vencer las oposiciones intrínsecas de las fases no productivas. Su tamaño depende del número de cilindros: a mayor número de cilindros, menor es la irregularidad de giro y menor el diámetro del volante.

Proceso de Control

• Rumorosidad del motor.
• Vibraciones a un número determinado de revoluciones.
• Trepidación en el vehículo al soltar el embrague.
• Al engranar el piñón del motor de arranque a la corona, el cigüeñal no se mueve.
• Incorrecto acoplamiento del piñón del motor de arranque con la corona.

El Cigüeñal

Es un árbol motriz que alberga tantos codos como cilindros tenga el motor y en él se recibe la fuerza de la combustión. El cigüeñal, junto con la biela, generan el movimiento biela-manivela que transforma el movimiento lineal alternativo del pistón en movimiento rotatorio del volante motor.

Equilibrado del Cigüeñal

Equilibrado Estático

El equilibrado estático se realiza en el proceso de diseño de componentes del motor, tratando de repartir la masa del conjunto en relación a su eje de giro, con lo que se consigue que, sea cual sea la posición del cigüeñal, este se halle siempre en reposo. El equilibrado se lleva a cabo controlando el peso de las muñequillas, que ha de estar exactamente calculado y compensado gracias a los contrapesos para que las fuerzas de tipo lateral resulten nulas en reposo y en movimiento.

Equilibrado Dinámico

El equilibrado dinámico se consigue cuando la resultante de los momentos generados por las fuerzas centrífugas, tomados con respecto a un punto cualquiera del eje, llega a ser nula.

Proceso de Control del Cigüeñal

• Rumorosidad excesiva del motor.
• Falta de rendimiento del motor.
• Vibración anormal del motor a un número determinado de revoluciones.
• El cigüeñal no se mueve al engranar el motor de arranque con la corona dentada del volante.
• Presión de aceite escasa.

La Biela

Es el elemento del motor que transmite la fuerza del pistón al cigüeñal, transformando el movimiento rectilíneo alternativo del pistón en rotatorio de salida por su acople con el cigüeñal. Las bielas están fabricadas en acero aleado templado con casquillo de cobre insertado en el acoplamiento con el bulón del pistón.

Verificaciones en las Bielas

• Alineación de las bielas.
• Control del diámetro del casquillo del pie de biela.
• Control del diámetro interior de la cabeza de biela.
• Control del peso de las bielas.

Casquillos de Biela y Cigüeñal

Los casquillos o semicojinetes son elementos colocados entre la biela y la muñequilla, y entre el cigüeñal y el bloque. Su misión es reducir la fricción entre estas piezas y, por consiguiente, controlar la temperatura y los desgastes de las mismas.

Averías y Verificación de los Casquillos

• Rumorosidad excesiva del motor.
• Escaso rendimiento del motor.
• Baja presión de aceite.

Corrosión

Es la destrucción paulatina de los cuerpos metálicos. En el caso de los casquillos, se hace visible por la formación de campos oscuros y de pequeñas cavidades.

Calentamiento

Un calentamiento excesivo de los cojinetes puede provocar que la capa antifricción sea eliminada, quemando el acero sin protección alguna.

Gripado

La falta de aceite lubricante en los casquillos da lugar a que la superficie de trabajo presente desgaste, tornándose brillante. En caso de falta completa de lubricación, se produce el arrastre de material del mismo por el eje en contacto con la superficie de deslizamiento del cojinete con el apoyo o muñequilla del cigüeñal.

Causas de Gripado

• Un juego insuficiente.
• Un aceite lubricante demasiado líquido.
• Un motor trabajando en regímenes bajos de giro por largos periodos de tiempo.
• Falta de aceite que ocasiona un contacto metal-metal del cojinete con el apoyo del cigüeñal.

Cómo Evitar el Gripado

• Asegurarse de que las dimensiones de los apoyos del cigüeñal correspondan con las de los cojinetes.
• Rectificar los apoyos del cigüeñal si es necesario.
• Constatar que los orificios de engrase de los cojinetes están alineados con los existentes en el bloque y en las bielas.
• Evitar que el motor gire a regímenes muy bajos.
• Asegurarse de que el aceite lubricante no se encuentra demasiado diluido por combustible o líquido refrigerante.

Montaje Biela-Pistón

La unión de la biela con el émbolo (pistón) se realiza por medio del bulón, que permite el juego necesario entre ambos para poder llevar a cabo parte de la misión del conjunto biela-manivela y, además, soporta las mismas fuerzas que el émbolo.

Pistones

Su función es recibir la fuerza de expansión de los gases que lo empujan en su carrera descendente. Este, a su vez, a través del bulón, transmite el movimiento a la biela y esta al cigüeñal. El pistón está construido con aleaciones de aluminio resistentes al calor y con coeficientes de dilatación poco elevados.

Tipos de Pistones

• Pistones fundidos.
• Pistones forjados.
• Pistones con ranuras de segmentos y casquillo de bulón.
• Pistones con ranuras de segmento refrigerados.
• Pistones con ranuras de segmentos, canal de refrigeración y protección adicional en la cabeza.
• Pistones con ranuras de segmentos y canal de refrigeración.

Tipos de Pistones según su Forma Constructiva

• Pistón de cabeza plana con cavidades laterales para las válvulas.
• Pistón con cabeza rebajada cóncava.

Los Segmentos

Están situados en las ranuras en el exterior del pistón y cumplen varias funciones:

• Hermetizar el cilindro y el pistón.
• Transmitir parte del calor hacia las paredes de los cilindros.
• Engrasar las paredes del cilindro al recoger aceite.

Trabajo de los Segmentos (Tipos)

• Segmentos de compresión o de fuego: Sellan la cámara de combustión.
• Segmentos rascadores o de compresión intermedios: Ayudan a sellar y controlan el aceite.
• Segmentos de engrase: Controlan la película de aceite en la pared del cilindro.