BIELA

Índice de contenido Principios básicos Punto de vista tecnico Función Movimientos Utilidad Biela aligerada Biela enteriza Biela-manivela Recorrido Ciclos de la biela Capacidad Fallas comunes Recomendaciones aspectos Bielas ovaladas Causas posibles Acción correctora Empleo de la biela Características

LA BIELA Consiste en una barra rígida diseñada para establecer uniones articuladas en sus extremos. Permite la unión de dos operadores transformando el movimiento rotativo de uno (manivela, excéntrica , cigüeñal ...) en el lineal alternativo del otro (émbolo ...), o viceversa.

DESDE EL PUNTO DE VISTA TÉCNICO SE DISTINGUEN TRES PARTES BÁSICAS: La cabeza de biela es el extremo que realiza el movimiento rotativo giratorio. El pie de biela es el extremo que realiza el movimiento alternativo . El cuerpo de biela es la parte que une la cabeza con el pie .

función Desde el punto de vista tecnológico, una de las principales aplicaciones de la biela consiste en convertir un movimiento giratorio continuo en uno lineal alternativo, o viceversa. La amplitud del movimiento lineal alternativo depende de la excentricidad del operador al que esté unido.

UTILIDAD La biela se emplea en multitud de máquinas que precisan de la conversión entre movimiento giratorio continuo y lineal alternativo. Son ejemplos claros: trenes con máquina de vapor, motores de combustión interna, máquinas movidas mediante el pie, bombas de agua...

TIPOS DE BIELA EN FUNCIÓN DE LA FORMA DE SU CABEZA En función de la forma de la cabeza de biela, y como se une a ella el sombrerete, se pueden distinguir: Biela enteriza: Es aquella cuya cabeza de biela no es desmontable, no existe el sombrerete. En esos casos el conjunto cigüeñal-bielas es indesmontable, o bien es desmontable porque el cigüeñal se desmonta en las muñequillas.

Tipos de biela Biela aligerada: Si el ángulo que forma el plano que divide las dos mitades de la cabeza de biela, no forma un ángulo recto con el plano medio de la biela, que pasa por los ejes de pie y cabeza, sino que forma un ángulo, entonces se dice que la biela es aligerada.

BIELA - MANIVELA Máquina simple que transforma el movimiento circular en movimiento alternativo. Está formada por un elemento giratorio denominado manivela que va conectado con una barra rígida llamada biela, de tal forma que al girar la manivela la biela se ve obligada a retroceder y avanzar, produciendo un movimiento alternativo.

biela Es un sistema reversible ya que si la manivela gira hace desplazar la biela; pero si, como en el caso del pistón de un motor a explosión interna, la biela se desplaza, hace girar la manivela. El recorrido de la biela (carrera) depende de la longitud de la manivela: cada vez que manivela da una vuelta, la biela tiene un recorrido igual al doble de la longitud de la manivela.

CICLOS DE LA BIELA Los principales esfuerzos que sufre la biela son de flexión compuesta en el momento de la carga máxima al explotar la mezcla combustible (expansión del ciclo), la compresión estaría dada por la componente de la fuerza sobre el eje longitudinal de la biela, y la flexión por la componente transversal a la misma, y lo mismo con el par reactivo proporcionado por la carga a través del cigüeñal al oponerse al movimiento. Además la biela sufre un esfuerzo de compresión nuevamente en la etapa de compresión de la mezcla. Después de observar los distintos tipos de análisis realizados a la biela se pueden notar dos puntos críticos que ocurren en diferentes etapas del ciclo mecánico, el primero de ellos se aprecia durante la compresión, este tiene lugar en la parte media de la biela, el segundo punto crítico se ubica en la parte inferior de la biela y ocurre durante la expansión del ciclo. Los tornillos, por su parte, soportan solo un pequeño porcentaje de la carga.

CAPACIDAD DE LA BIELA Con un análisis similar en bielas de sección tipo H en lugar de I, se observa que los esfuerzos que aparecen son menores, esto es debido a que las bielas tipo H se fabrican en su mayoría mecanizadas y con una sección constante, por lo que en la parte de la cabeza resulta sobredimensionada, disminuyendo las tensiones internas, se utilizan en motores de altas exigencias. Sin embargo en los automóviles de producción masiva se utilizan las bielas tipo I forjadas que resisten apropiadamente los esfuerzos que sufren en un uso normal, pero no son aptas para regímenes más intensos.

FALLAS COMUNES EN LA BIELA BIELA TORCIDA ASPECTO Mucho desgaste en la separación del cojinete – superior – inferior – ambos lados. Las zonas de desgaste excesivo pueden observarse en los extremos opuestos de los cascos de cojinete de biela superior e inferior. El desgaste está localizado en una parte de la superficie de rozamiento, con muy poco desgaste o ninguno en el resto.

recomendaciones variar la acción del lubricante medir redondez de la biela verificar la redondez del muñón del cigüeñal

aspectos Una biela doblada o torcida produce la desalineación del ánima, dando por resultado qué el cojinete se incline con lo cual su borde tiene contacto de metal con metal con el muñón. Estas zonas de contacto de metal con metal causan un desgaste excesivo en la superficie de rozamiento.

OVALACION DE LA BIELA ASPECTO Desgaste excesivo en el cojinete superior e inferior opuestos en el área de rozamiento. ORIGEN biela doblada aceleraciones bruscas – sobre carga instalación incorrecta de biela – pistón mal trato de la biela

CAUSAS POSIBLES Tres factores pueden contribuir a la deformación de biela: 1 Condiciones de funcionamiento severas, tales como aceleraciones intempestivas o acarreo de peso excesivo. 2. Instalación incorrecta de la biela. 3. Dejar caer o maltratar la biela antes de su montaje.

ACCIÓN CORRECTORA Inspeccione la biela y reacondiciónela o reemplácela si está doblada o torcida. Compruebe las superficies del muñón para ver si tienen un desgaste excesivo y rectifíquelas si fuese necesario. Instale el cojinete. No deje caer ni maltrate la biela antes de su montaje. Use las técnicas de instalación correctas. Compruebe las piezas de cilindro superiores afines y reemplácelas si fuese necesario.

Empleo de la biela El tipo de biela depende directamente de la carrera del cigüeñal  y del diámetro del muñón del mismo,  hay para 3 tipos de muñón. Para muñón de biela Vw  2.165 pulgadas Para muñón de biela Porshe 2.100 pulgadas Para muñón de biela Chevrolet  2 pulgadas.

Empleo de la biela Cuando un cigüeñal es de mayor carrera hace subir y bajar más el pistón, y cambiando el diámetro de giro de la biela afectando el ángulo de la palanca contra el pistón, causando mayor tensión en la biela.

CARACTERISTICAS Para contrarrestar este efecto se deben instalar bielas un poco más largas, se fabrican (USA) en diversas medidas desde 5.0" hasta 6.00" según las configuraciones de los diferentes tipos de cigüeñales. En la imagen de la derecha mostramos 3 tipos de biela de Izquierda a derecha.   Biela Porshe 5.352 pulgadas. Biela Vw Originales   5.394 pulgadas. Biela CB Performance 5.500 pulgadas