Cojinete de biela: dispositivo, propósito, especificaciones, características de operación y reparación.

Un motor de combustión interna funciona girando el cigüeñal. Gira bajo la acción de bielas, que transmiten fuerzas al cigüeñal a partir de los movimientos de traslación de los pistones en los cilindros. Para que las bielas funcionen en conjunto con el cigüeñal, se utiliza un cojinete de biela. Este es un cojinete deslizante en forma de dos medios anillos. Brinda la posibilidad de rotación del cigüeñal y operación a largo plazo del motor. Echemos un vistazo más de cerca a este detalle.

descripción general

El cojinete de biela (también conocido como buje) es un cojinete de manguito. Se instala en la cabeza inferior de la biela y cierra el cuello del cigüeñal. La pieza consta de dos semianillos de acero con un revestimiento especial que reduce la fricción. Los medios anillos tienen ranuras para la lubricación y un medio anillo tiene un orificio de suministro de aceite.

El cojinete de biela no tiene contacto directo con el muñón del cigüeñal. Las piezas rozan de forma hidrodinámica especial debido a la película de aceite que se forma en el espacio entre el muñón del eje y el cojinete.

Condiciones de funcionamiento de las camisas de motor

Debido a la formación de una película de aceite, se evita una concentración local de cargas. Pero si se crean ciertas condiciones, entonces el régimen hidrodinámico normal del cojinete cambiará a uno mixto. Esto puede suceder si no hay suficiente presión de aceite en el motor, el conjunto está bajo cargas pesadas, la viscosidad del aceite es baja, el lubricante se sobrecalienta y aumenta la aspereza en el eje y la superficie del cojinete. Además, el modo mixto puede ocurrir debido a aceite sucio, deformación de rodamientos y defectos geométricos.

En este modo mixto, el cojinete de la biela puede entrar en contacto con la superficie del muñón del cigüeñal, lo que puede provocar rozaduras, mayor desgaste y sinterización del eje con el cojinete.

Materiales y sus caracteristicas

Los materiales para la fabricación de estas piezas deben tener muchas características y propiedades que en ocasiones se contradicen entre sí. En general, el material determina la fiabilidad y la calidad del rodamiento. La diferencia entre los diferentes modelos radica en el material y el revestimiento antifricción.

Por lo tanto, el material debe tener suficiente resistencia a la fatiga: estas son las cargas cíclicas máximas que el elemento puede soportar durante un número ilimitado de ciclos. Si se supera esta carga, comenzarán a aparecer grietas por fatiga del metal.

Otra propiedad importante es la resistencia del material al fraguado. Esta es la capacidad del material de los cojinetes principal y de biela para resistir la sinterización con el metal del eje en contacto directo.

La resistencia al desgaste es la propiedad de un material de mantener sus dimensiones geométricas, a pesar de la presencia de abrasivos en el lubricante, y también bajo la condición de contacto directo con el cigüeñal. El material debe ser funcional. Esto significa que el cojinete debe compensar los defectos menores en el cigüeñal y el asiento de la biela mediante desgaste o deformación localizados. El material debe poder atrapar el abrasivo y la suciedad que circulan en el aceite. Otra cualidad importante es la resistencia a la corrosión.

La operación duradera y confiable de los cojinetes de biela del motor se logra solo mediante la combinación de materiales de alta resistencia con la suavidad de los especialistas. El revestimiento debe ser suave y duro al mismo tiempo. Puede parecer paradójico, pero los productos modernos combinan todas estas características.

dispositivo de rodamiento

De hecho, el material del que están hechas estas piezas es mucho más importante que las características geométricas. El cojinete liso consta de varias capas. Hay elementos bimetálicos y elementos trimetálicos.

Los semicojinetes de la biela están hechos de una base de acero. El acero proporciona a las piezas la rigidez necesaria, así como la estanqueidad.

Luego viene la segunda capa: revestimiento antifricción. Es bastante grueso: el grosor es de 0,3 milímetros. El espesor de esta capa es muy importante para el rodamiento. Se puede enrollar incluso con grandes defectos del eje. El cojinete tiene altas propiedades absorbentes. La composición de la capa antifricción incluye del seis al veinte por ciento de estaño, así como del dos al cuatro por ciento de silicio. La aleación también puede contener elementos como níquel, cobre, manganeso, vanadio.

Aquí, además de la base de acero, también hay una capa de cobre: ​​además de cobre, contiene hasta un 25 % de plomo y hasta un 5 % de estaño. El revestimiento antifricción está hecho de una aleación a base de estaño y plomo. El recubrimiento no es grueso, unas 20 micras. Dicho grosor proporciona resistencia a la fatiga, pero se reducen las propiedades antifricción. Además, entre las capas principal e intermedia, el revestimiento está recubierto de níquel; el espesor no supera los 2 µm.

Características de operación

Durante el funcionamiento, el cojinete de la biela se desgasta, y esta es la primera razón por la que se cambia. No importa cuánto se esfuerce el propietario del automóvil en proteger estos elementos, las leyes de la física pasan factura y esto no se puede evitar. La capa antifricción se borra, el cigüeñal tiene juego libre, la presión del aceite y la cantidad de lubricante se reducen. Como resultado, debido al aumento de la fricción, se producen averías.

Otra situación es la rotación de los revestimientos. Esta es también una razón para reemplazar. El revestimiento simplemente se pega al cuello del cigüeñal. El motor se detiene. Entre las razones se encuentran grasa espesa con una gran cantidad de residuos, falta de aceite, incumplimiento de los pares de apriete de los cojinetes de biela.

Conclusión

Como puede ver, las camisas son piezas pequeñas, pero muy importantes para el funcionamiento sin problemas del motor. Sin ellos, el motor simplemente no funcionaría. Se trata de productos tecnológicos capaces de soportar cargas pesadas, altas temperaturas y velocidades exorbitantes. Y es precisamente debido a la presencia de recubrimientos en el motor que necesita cambiar el aceite con más frecuencia: la suciedad mata los cojinetes. Los elementos en sí no son tan caros, pero para reemplazarlos, debe desmontar completamente el motor. Este trabajo no es fácil, requiere conocimiento, experiencia y mucho tiempo.