Cosas que debes saber sobre la biela

Una biela que también se llama biela es una de las partes principales de un motor de combustión interna. Aunque también se usa en la máquina de vapor, se encontró que es muy importante en los vehículos.

Una biela conecta el pistón al cigüeñal, lo que ayuda a convertir el movimiento alternativo del pistón en rotación del cigüeñal. La pieza funciona como un brazo de palanca y se requiere que transmita las fuerzas de compresión y tracción del pistón y gire en ambos extremos.

Hoy analizaremos la definición, las funciones, el material, las piezas, el funcionamiento y el diagrama de las bielas.

Definición de biela

Una biela o biela convierte el movimiento lineal hacia arriba y hacia abajo o el movimiento alternativo del pistón en un movimiento circular del cigüeñal. Experimenta tensión, compresión, flexión y pandeo durante el proceso.

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Materiales de biela

Las bielas suelen estar hechas de material de aleación de aluminio fundido, lo que ayuda a soportar las tensiones que se producen durante el proceso.

En la producción en masa, la biela suele estar hecha de acero. Para aplicaciones de alto rendimiento, se utiliza una palanquilla, que se mecaniza a partir de una palanquilla sólida y no se funde ni se forja.

Sin embargo, el hierro fundido se puede utilizar para aplicaciones más económicas y de bajo rendimiento, como scooters.

Diseño Nomenclatura

• A =área de la sección transversal de la biela.
• L =longitud de la biela.
• C =esfuerzo de fluencia compresivo.
• Wcr =carga de aplastamiento o pandeo.
• Ixx =momento de inercia de la sección respecto al eje x
• Iyy =momento de inercia de la sección respecto al eje y respectivamente.
• Kxx =radio de giro de la sección sobre el eje x
• Kyy =radio de giro de la sección sobre el eje y respectivamente.
• D =Diámetro del pistón r =Radio del cigüeñal

Piezas de biela

Las partes de la biela en el motor de combustión interna consisten en extremo grande , vara y extremo pequeño .

Los pistones están conectados al extremo pequeño de la biela con un pasador de pistón o pasador de muñeca que puede girar en el pistón. Este pasador proporciona un punto de pivote entre el pistón y la biela. El pasador del pistón se mantiene en su lugar con un clip de resorte o un bloqueo del pasador del pistón.

La parte del extremo grande de la biela está montada en la muñequilla con un cojinete liso, lo que reduce la fricción. Pero algunos motores más pequeños usan cojinetes para evitar la necesidad de lubricar la bomba.

Por lo general, hay un orificio perforado a través del cojinete en el extremo grande de la biela. Permite que el aceite lubricante bombee hacia el lado de empuje de la pared del cilindro para lubricar el recorrido de los pistones y los anillos de los pistones.

Finalmente, en las partes de la biela, la biela puede girar en ambos extremos, de modo que el ángulo entre la biela y el pistón puede cambiar a medida que la biela se mueve alternativamente alrededor del cigüeñal.

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Funciones de biela

• La función principal de una biela es crear un vínculo entre el pistón y el cigüeñal para transmitir potencia.
• La biela ayuda a suministrar aceite lubricante a las paredes del cilindro y al pasador de muñeca o al bulón.

Tipos de biela

Los tipos de bielas se basan en el material con el que están hechos. A continuación se muestran los distintos tipos de bielas disponibles:

Bielas de palanquilla:

las bielas de palanquilla se mecanizan a partir de una sola pieza de acero o aluminio. Es más ligera, resistente y duradera que otros tipos de bielas. Las bielas de tipo palanquilla se utilizan normalmente para vehículos de alta gama.

El producto a veces está diseñado para reducir los elevadores de tensión y facilitar la incorporación del grano natural del material del tocho.

Varilla fundida:

Los fabricantes prefieren más la varilla fundida, ya que es capaz de manejar una carga de un motor estándar. El costo de producción es menos costoso pero no se puede usar en aplicaciones de alta potencia de más de 450 hasta 6000 rpm.

Una biela fundida contiene una costura notable en el medio que la diferencia del tipo forjado.

Varilla forjada:

Las bielas de forja se fabrican forzando el grano del material seleccionado a la forma de la biela. El material puede ser aleación de acero o aluminio dependiendo de las propiedades requeridas.

Bueno, los fabricantes de varillas forjadas utilizan diferentes tipos de aleaciones de acero, cromo y aleaciones de níquel. El producto final no está hecho para ser quebradizo. La aleación de níquel o cromo aumenta la resistencia de una biela.

Metal en polvo:

La biela hecha de polvo de metal también es una opción adecuada para los fabricantes. Se produce con una mezcla en polvo de metal que se presiona en un molde y se calienta a altas temperaturas. Derrite la mezcla en una forma sólida.

Es posible que se requiera un mecanizado ligero, pero el producto sale del molde básicamente como un producto terminado. Las bielas de metal en polvo son menos costosas de fabricar que las de acero y más resistentes que las bielas de fundición.

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Problemas de biela

La biela puede experimentar problemas mientras trabaja. Esto se debe a que experimenta diversas tensiones en la cámara de combustión. Algunos de estos problemas se pueden solucionar, mientras que otros requieren un cambio completo de la biela. Durante la operación, la biela se estira y se comprime, lo que puede provocar la rotura de la biela. La varilla rota puede dañar completamente el motor. A continuación se muestra la falla que ocurre en una biela:

Fatiga:

Esta es la razón principal por la que se rompe la biela. Suele ocurrir en motores más antiguos. La compresión y el estiramiento de la varilla durante el proceso tienen lugar miles de veces en un minuto. Esto eventualmente provoca desgastes en la pieza hasta que termina por romperse. La falta de aceite y la presencia de suciedad en el motor pueden acelerar este problema.

Los motores nuevos también pueden experimentar fatiga en la conexión si se reconstruye el motor. Bueno, sucede cuando se usan piezas baratas o las equivocadas.

Hidrobloqueo:

El hidrobloqueo se produce cuando el agua penetra en la cámara del pistón y provoca la deformación de la biela. Esto suele ocurrir cuando el vehículo circula por una calle inundada.

Poca agua en el cilindro puede causar golpes o golpeteos que pueden repararse fácilmente. Sin embargo, si hay mucha agua en el cilindro, se ha ocupado todo el espacio para el tiempo de chispa, lo que puede hacer que la varilla del cilindro se doble o se rompa.

Sobrerrevoluciones:

El exceso de revoluciones es una falla que ocurre en los motores nuevos y de alto rendimiento. Si el tacómetro muestra rojo, indica que la condición de la biela está en peligro. Esto se debe a que las fuerzas que actúan sobre la biela aumentan drásticamente a altas revoluciones.

Fallo de PIN:

El pasador del pistón que conecta la biela con el pistón se desgasta y falla. En algunos motores, resulta en una falla catastrófica del motor. Esto es cuando la biela se sale del bloque del motor o cuando el cigüeñal está doblado.

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En algunos motores, provoca pérdida de potencia. Si tal sucede, eso es si el motor se detuvo inmediatamente después de que se rompiera el pasador. Existe la probabilidad de que el motor se salve, de lo contrario podría ocurrir una avería total.

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