Componentes Clave del Motor de Combustión Interna: Cigüeñal, Cojinetes y Cámaras de Combustión

Cigüeñal

El cigüeñal es el elemento que, junto con la biela, realiza la transformación del movimiento alternativo en rotativo. Es el eje principal del motor.

Partes del Cigüeñal

1. Apoyos: Donde se apoya en la bancada del motor.
2. Muñequillas: Donde se sujetan las cabezas de las bielas al cigüeñal (codos).
3. Contrapesos: Partes de metal que sobresalen hacia fuera del centro del cigüeñal, cuya función es equilibrar.

Tipos de Equilibrado

• Estático: Si al colocar el cigüeñal sobre unos calzos, este permanece en la posición en la que se dejó, sin tender a girar, queda en reposo. Esto se consigue si el peso de las muñequillas es igual al de los contrapesos. Si no es así, se quita o añade material a los contrapesos hasta que esté equilibrado.
• Dinámico: Se hace girar el cigüeñal y se busca conseguir que no tenga vibración. Para esto, hay un útil específico para equilibrar, similar al estático, quitando o añadiendo material en los contrapesos.

El cigüeñal está hecho de acero-carbono, aunque también se utilizan diversos materiales para hacerlo más resistente, y también se le aplican tratamientos térmicos y superficiales. Los orificios que tiene son por donde circula el aceite, y estos orificios están en todas las muñequillas.

Cojinetes

Los cojinetes de biela y de bancada son necesarios debido a las condiciones de trabajo, para evitar desgastes.

Características de los Cojinetes

1. Resistencia al gripaje: Que no se deforme por temperatura y pueda realizar su trabajo.
2. Bajo coeficiente de rozamiento: Capacidad de deslizamiento sin rozarse.
3. Buena conductividad térmica: Que disipen bien el calor.

Están formados por dos semicírculos (semicojinetes) y disponen de un orificio que coincide con el que lleva el aceite para lubricar, y también de un tapón de montaje. Están hechos de varios metales (3 capas): base exterior de acero, después puede tener metal blanco con aleación de estaño y plomo (capa muy fina); aleación de cobre y plomo; aluminio-estaño (más utilizada en motores modernos). Cuando están colocados tienen algo de holgura, porque cuando se calientan, se dilatan.

Tipos de Cámaras de Combustión

1. Hemisféricas: Tienen forma de tejado. La ventaja es que tienen poca superficie y la colocación de las válvulas no importa.
2. Semiesféricas:
3. Cuña: Rendimiento inferior a las anteriores, tiene problemas para multivalvulas y para puntos calientes, está en desuso hoy en día. La única ventaja es que permite entrar la mezcla por la bujía.
4. Bañera: Tiene poco espacio para las válvulas, mucha superficie por culpa de los ángulos rectos y puntos calientes. Tiene una ventaja, que la altura que suele tener y el alzado de la válvula puede ser muy grande.
5. Herón: Forma de rosquilla marcada en el pistón. La ventaja es que aprovecha el flujo de la entrada para las turbulencias. Se usa en motores diésel de inyección directa. Permite mezclas muy homogéneas y altas relaciones de compresión.

Cámaras de Combustión para Motores Diésel

Existen dos tipos principales:

1. Cámaras de inyección directa: En diésel, interesa sobre todo mucha turbulencia. Los motores que llevan esta cámara tienen un consumo específico bajo. La combustión es demasiado brusca porque tiene una relación de compresión de 22:1.
2. Cámaras de inyección indirecta: Un sistema que se divide en dos cámaras: la cámara de precombustión (donde se inicia la combustión) y la cámara de turbulencia. En esta, la combustión es más suave porque tiene una relación de compresión (Rc) de 16:1, y la suavidad se debe a la electrónica. El consumo específico es más alto que en la inyección directa.