Descripción
Una biela es cualquier parte de una máquina que sirve para transmitir o transformar un movimiento lineal alternativo en un movimiento circular continuo.
Un ejemplo de biela dentro de un motor de automóvil es la pieza que conecta el pistón con el cigüeñal. La cabeza se fija al cigüeñal mediante pernos y el extremo opuesto se bloquea con el bulón del pistón, dentro de su falda. Cuando este extremo se mueve hacia arriba y hacia abajo, la cabeza describe un movimiento circular. Por lo tanto, no tiene ningún mecanismo para atenuar el estiramiento del pistón en la explosión o la combustión, por lo que el movimiento brusco se transmitiría directamente del cigüeñal al eje, sufriendo este a su vez las consecuencias de la explosión: las vibraciones. Esta función la realizan los muñones de los cojinetes del cigüeñal y el volante de inercia.
En comparación, el bulón tiene el doble de superficie de contacto con el pistón que con la biela, por lo que debe estar fabricado con un material de gran rigidez para soportar todo tipo de movimientos ejercidos sobre él. Además, debe mantener un peso reducido para minimizar la inercia, produciendo un equilibrio de funcionamiento entre el conjunto de bielas del mismo motor.
Componentes
- Pie de biela: El pie de biela es un extremo de la biela que tiene el agujero de menor diámetro. Aquí es donde la biela se une con el bulón del pistón o se sujeta. El pie de biela puede tener una forma trapezoidal en lugar de la normal (paralela), lo que aumenta la superficie de contacto y mejora la distribución de fuerzas sobre la biela (cuerpo de biela) en las carreras del motor.
- Cuerpo de la biela: Se encuentra entre el pie y la cabeza, su diseño puede ser en forma de H o T asegurando una alta resistencia para evitar la compresión y la deformación por flexión. Sus dimensiones están determinadas por tres factores, la carrera del pistón, las fuerzas que se transmitirán de las rotaciones del pistón y el peso de la pieza, siendo lo más ligero posible.
- Cabeza de biela: Es el extremo que hace la conexión de la biela con el muñón de apoyo del cigüeñal. La biela se compone de dos partes, una que forma parte del cuerpo de la biela y otra que unirá la biela al cigüeñal mediante tornillos de expansión (llamada tapa). La cabeza de la biela puede fabricarse en forma recta u oblicua.
Características de fabricación
Las bielas pueden fabricarse con distintos tipos de materiales, como níquel, cromo o hierro fundido, para que tengan una gran rigidez. Las bielas también pueden ser de aleaciones ligeras o de titanio en el caso de los coches de alto rendimiento para reducir el peso sin sacrificar su rigidez.
Fallos comunes
Los fallos más comunes de las bielas son solo dos, con el paso del tiempo la biela puede empezar a deformarse en el cuerpo, o puede empezar a degradarse en la cabeza.
Desmontaje y montaje del vástago del pistón
Para desmontarlo, se empieza por quitar el conjunto pistón-varilla, colocándolo sobre un banco, se quita el pasador para poder sacar la varilla del pistón. En su montaje siempre se ensambla junto con el pistón y el pasador, es necesario observar los cilindros y las formas de montaje para su correcto ensamblaje. Los pistones y los cilindros se lubrican con aceite para facilitar su montaje, y luego se utiliza una correa circular para ayudar a su montaje.