Biela

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La función de la biela y la importancia de comunicar el pistón con el codo del cigüeñal es algo que cualquier aficionado a la mecánica debe conocer.

En los motores de pistones las bielas son las piezas encargadas de transmitir el movimiento al cigüeñal. De esta forma denominamos a la biela como el elemento mecánico que une el pistón o con el cigüeñal. Son un elemento básico de los motores que debe soportar esfuerzos de tracción y compresión.

Esta pieza es de suma importancia, no solo para transmitir la fuerza generada en el cilindro, pues también transforma el movimiento alternativo del pistón en el movimiento rotatorio del cigüeñal.

Que es la biela

Es un elemento de conexión de un pistón a una muñequilla de cigüeñal en un motor alternativo. Junto con el cigüeñal, forma un mecanismo simple que convierte el movimiento alternativo en movimiento giratorio.

Tiene dos extremos, uno pequeño y otro grande. El extremo pequeño está conectado al pistón con el bulón y el extremo grande al cigüeñal a través de los cojinetes. La parte pequeña suele tener un agujero sólido donde se instala el bulón, pero el extremo grande siempre se divide en dos partes. El extremo del agujero dividido se ensambla con una tapa, llamada sombrerete, mediante pernos de sujeción.

La biela es conocida por su uso en los motores de pistón de combustión interna, por ejemplo, motores de automóviles.

Funciones

Las bielas se utilizan en numerosas situaciones, la más común es en los motores de pistones. Junto con el pistón, los segmentos, el cilindro y el cigüeñal forma la parte principal del motor. Este elemento de conexión gira el eje de la muñequilla del cigüeñal y ayuda al motor a moverse. Su función es proporcionar un movimiento fluido entre pistones y cigüeñal.

La principal función de la biela es convertir movimiento alternativo en rotativo. Esto lo hace tirando y arrastrando el pistón dentro del cilindro. Principalmente realiza operaciones de empuje y tracción del pistón transmitiendo ese movimiento al cigüeñal.

Partes de la biela

Partes de la biela
Partes de la biela
  1. Ojo pie de biela
  2. Casquillo de biela
  3. Orificio engrase
  4. Orificio engrase
  5. Tapa de cabeza de biela o sombrerete de biela
  6. Tornillo de biela
  7. Ojo cabeza de biela

En las bielas hay tres partes características que podemos diferenciar por sus formas y dimensiones:

Pie de biela

Es el agujero de menor diámetro. En esta parte suele introducirse el casquillo a presión y después se inserta el bulón para unir la biela con el pistón.

Cuerpo de biela

Es la parte central, esta sometida a tracción, pero sobre todo compresión y flexión. Esta zona suele estar aligerada para, como en todos los mecanismos móviles del motor, evitar inercias.

Cabeza de biela

Es el agujero de mayor diámetro, se compone de dos mitades. Los casquillos de la cabeza de biela tienen forma de medialunas y se insertan en el interior. Una vez están colocados los casquillos en su interior se sitúa en la muñequilla del cigüeñal.

Características

Hay que tener en cuenta los esfuerzos que debe soportar esta pieza una vez está arrancado el motor. Deben hacer frente a esfuerzos de flexión por pandeo. Para soportar esas fuerzas son diseñadas con formas especificas pudiendo tener perfil con forma de H, I o X.

Las características de la biela varían dependiendo de; tipo de ciclo del motor, sistema de lubricación, revoluciones del motor y del numero y disposición de cilindros.

Fabricación

Para soportar la presión que ejerce el pistón, a través del bulón, tras la combustión nos podemos imaginar las fuerzas de compresión que actúan sobre esta pieza intermediaria. De esta forma el material usado para fabricar las bielas debe tener una estructura robusta. Además debe de tener buena resistencia a la fatiga. Los materiales usados en las bielas suelen ser, aceros aleados con cromo-níquel-molibdeno. Por lo general, las bielas se fabrican de una sola pieza en materiales como pueden ser aceros forjados. En competición existen bielas de aluminio o incluso titanio usadas en motores  de Fórmula. Las bielas usadas en competición son de esos materiales para aprovechar el reducido peso y elevada rigidez y poder ser usadas a elevadas revoluciones en motores de altas prestaciones.

Comprobar bielas

Dado que la biela es una pieza que se encuentra sometida a continuos esfuerzos de compresión y tracción, es común que se aprecien desgastes y deformaciones en la misma. Por ello es necesario verificar su estado, así como la alineación de la misma respecto al bulón y el cigüeñal. Es necesario comprobar también la posible holgura en las fijaciones de estos componentes.

Una técnica muy utilizada para la comprobación del estado de la biela supone su desmontaje para colocarla sobre una superficie plana que permita ver con claridad si existen deformaciones en su forma. Estas deformaciones se comprobaran mediante laminas graduadas, también conocidas como galgas de espesor, introducidas entre la biela y la superficie de apoyo. En caso de que tenga deformaciones, deberá ser sustituida.

Otro punto a comprobar en las bielas es si hay paralelismo entre sus ejes. Para esta tarea sera necesario montar el bulón en la biela y colocarla en una maquina establecida para esta comprobación. En caso de que haya deformaciones que interfieran en el paralelismo de estos ejes, deberemos sustituir el conjunto.

Preguntas y respuestas

¿Que es?

Es un elemento rígido y alargado que permite la unión articulada entre el pistón y el cigüeñal.

¿Qué hace?

La biela se encarga de transmitir el movimiento del pistón al cigüeñal.

¿Cuál es la biela de un motor?

Es la pieza que une el pistón con el cigüeñal en los motores.

¿Cómo funciona?

Uniendo dos mecanismos para convertir el movimiento lineal alternativo en movimiento rotatorio.

¿Qué es el picado de bielas?

El picado de biela también llamado autoencendido es el daño producido sobre las bielas del motor por la explosión de la mezcla antes de tiempo. Esto puede ser debido por una relación de compresión alta, gasolina de bajo octanaje, avance de encendido adelantado o restos de carbonilla en el motor.

¿Quién la inventó?

Karl Benz y Gottlieb Daimler.


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