Componentes del camión de enlace de metal

Descripción general de la biela: la biela es la parte del motor del pistón que conecta el pistón al cigüeñal. La biela, junto con la manivela, convierte el movimiento recíproco del pistón en rotación del cigüeñal. La biela debe transmitir las fuerzas de compresión y tracción desde el pistón. En su forma más común, en los motores de combustión interna, permite pivotar en el extremo del pistón y la rotación en el extremo del eje. El predecesor de la biela es el enlace mecánico utilizado por las fábricas de agua para convertir el movimiento de rotación de la rueda de agua en el movimiento recíproco. El uso más común de las bielas es en las máquinas de combustión o vapor internos.

Materiales de bielas: se utilizan muchos materiales utilizados para bielas, incluyendo acero al carbono, metal sinterizado a base de hierro, acero microalloy y hierro fundido de grafito esferoidizado. En los motores de automóvil producidos en masa, las bielas de conexión generalmente están hechas de acero. En las aplicaciones de alto rendimiento, se pueden usar bielas de billet, que se mecanizan a partir de un sólido palanquilla de metal en lugar de fundición o forjada. Otros materiales incluyen aleación de aluminio T6-2024 o aleación de aluminio T651-7075, que se utilizan para el peso ligero y la capacidad de absorber fuerzas de alto impacto, pero a expensas de durabilidad. El titanio es una opción más costosa que ahorra peso. El hierro fundido se puede usar en aplicaciones más baratas de rendimiento de menor rendimiento, como scooters

Falla durante la operación: durante cada revolución del cigüeñal, la varilla de conexión generalmente se somete a grandes fuerzas repetitivas: las fuerzas de corte debido al ángulo entre el pistón y el cigüeñal, las fuerzas de compresión a medida que el pistón se mueve hacia abajo y la fuerza de tracción del pistón A medida que avanza hacia arriba. Estas fuerzas son proporcionales al cuadrado de la velocidad del motor (RPM). La falla de una biela, a menudo llamada varilla arrojada, es una de las causas más comunes de falla catastrófica del motor en los automóviles, a menudo conduciendo una varilla rota del costado del cárter, lo que hace que el motor sea irracional. Las causas comunes de la falla de la biela son la falla de estiramiento causada por altas velocidades del motor, el impacto del pistón que golpea la válvula (debido a problemas de la detención de la válvula), falla de cojinete de la biela (generalmente debido a problemas de lubricación) o bielas instaladas incorrectamente

Desgaste del cilindro: las fuerzas laterales ejercidas por el cigüeñal en el pistón a través de la biela pueden hacer que el cilindro se desgaste en forma ovalada. Esto puede reducir significativamente el rendimiento del motor porque los anillos de pistón redondo no pueden sellar adecuadamente contra las paredes del cilindro ovalado. La magnitud de la fuerza lateral es directamente proporcional al ángulo de la biela, por lo que una biela más larga reducirá la magnitud de la fuerza lateral y el desgaste del motor. Sin embargo, la longitud de la biela está limitada por el tamaño del bloque del motor; La longitud de la carrera más la longitud de la biela no debe hacer que el pistón se mueva más allá de la parte superior del bloque del motor

Varilla maestra-esclavo: los motores radiales generalmente usan bielas de esclavo maestro, donde un pistón (el pistón más alto de la animación) tiene una biela maestra conectada directamente al cigüeñal. Los pistones restantes sostienen sus accesorios de biela a los anillos alrededor del borde de la barra principal. Los motores de múltiples filas con muchos cilindros, como un motor V12, tienen poco espacio en la longitud limitada del cigüeñal para muchas revistas de biela. La solución más simple utilizada en la mayoría de los motores de automóviles de carretera es compartir un solo diario de manivela para cada par de cilindros, pero esto reduce el tamaño de los cojinetes de la biela y significa que coinciden (es decir, los cilindros de coincidencia) en diferentes filas a lo largo del eje del cigüeñal (produce una pareja mecedora). Otra solución es usar una biela de esclavo maestro, donde la biela maestra también incluye uno o más pasadores de anillo que se conectan a los grandes extremos de las bieles esclavistas en los otros cilindros. Una desventaja de las bielas de esclavo maestro es que la longitud de la carrera de cualquier pistón esclavo que no esté a 180 ° del pistón maestro siempre es un poco más larga que la longitud de la carrera del pistón maestro. Uno de los ejemplos más complejos de bielas de esclavo maestro es el 24 cilindros desarrollado para la Segunda Guerra Mundial. JUNKERSJUMO222 Motor de aeronaves experimentales. El motor consta de seis bancos de cuatro cilindros cada uno. Cada capa de seis cilindros utiliza una biela maestra, y los cinco cilindros restantes usan bielas de conexión esclava. Se construyeron aproximadamente 300 motores de prueba, pero el motor nunca entró en producción.