UNIVERSIDAD MAYOR

DE SAN SIMON

FPVA

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COCHABAMBA BOLIVIA

CIGUEAL

ING. ROGER REINALDO MONTECINOS R.

CAPACIDADES A DESARROLLAR

Identificar el Cigeal del motor de combustin Interna

Diagnosticar las causas que originan las fallas del

cigeal

NDICE

Introduccin

Evaluacin

Definicin

Misin

Principio de funcionamiento del cigeal.

Partes

Funcin

Esfuerzos y solicitaciones

Operaciones de mantenimiento

INTRODUCCIN

En el vasto mundo de las oscilaciones, el cigeal toma un

papel muy importante en el motor de un automvil, en el

cual se realizan oscilaciones de tipos continuas a

esfuerzos ascendentes o descendentes que permiten la

aceleracin y por ende la oscilacin de la biela por medio

de la energa trmica, producto de la combustin, la cual

es transformada en energa cintica que permiten el

movimiento continuo o discontinuo del motor.

EVALUACIN

Identificar el Cigeal en el motor del automvil.

Qu funcin cumple el Cigeal dentro del motor.

Cules son las partes del Cigeal.

A qu esfuerzos est solicitado el Cigeal.

Qu trabajos de taller se realizan en el cigeal.

Cules son las fallas ms comunes del Cigeal.

Cmo se equilibra el Cigeal.

DEFINICIN

Es un elemento mecnico que recoge y transmite al

cambio de velocidades la potencia desarrollada por

cada uno de los cilindros.

Por consiguiente es una de las piezas ms

importantes del motor.

MISIN CIGUEAL

Transformar la fuerza del pistn transmitida por la biela en un par de fuerzas,

Crea un momento de giro, la mayor parte de ese momento se transfiere al embrague, y una pequea parte al accionamiento de las vlvulas, la bomba de aceite y el distribuidor de encendido, los equipos de alimentacin de combustible y refrigeracin del motor, y el generador.

FUNCIONES CIGUEAL

Convierten el movimiento rectilneo (de arriba a abajo) en movimiento giratorio;

Soportan pesadas cargas de flexin, torsin y empuje;

Envan aceite a presin a cojinetes de bancada y de biela;

Proveen superficie dura y resistente al desgaste a cojinetes de bancada y de biela;

Entregan fuerza a trenes de engranajes y volantes;

Proveen superficie de sellado a principales retenedores de aceite adelante y atrs del cigeal.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL

CIGEAL.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL

CIGEAL.

El cigeal est formado por cuatro codos, a cada uno de los

cuales se une un pistn por medio de una biela; ambos le dan un

movimiento giratorio.

PARTES DEL CIGEAL

SOLICITACIONES

Fuerzas de inercia por la rotacin

Fuerzas centrfugas.

Torsin

Flexin;

Oscilaciones de torsin,

En los apoyos, adems, est sometido a desgaste.

ESFUERZOS Y SOLICITACIONES

En cada carrera, pistn y biela deben ser acelerados y desacelerados por el cigeal, Con ello, aparecen poderosa fuerzas de inercia.

Adems, sobre el cigeal actan grandes fuerzas centrfugas. Ante las fuerzas presentes, el cigeal es solicitado a torsin y a flexin; tambin es solicitado por las oscilaciones de torsin, y en los apoyos, a dems, estn sometidos a desgastes.

PROPIEDADES DEL MATERIAL

El cigeal debe poseer gran resistencia a la solicitacin

alternativa y, en los apoyos, la dureza necesaria.

MATERIAL PARA CIGUEAL

El cigeal se fabrica de acero mejorado 37 MnSi 5

de acero nitrurado (p. ej., 34 CrAl 6),

de hierro fundido con grafito esferoidal GGG-70

PROCESO DE FABRICACION

Los cigeales de acero son fabricados mediante forja en estampa.

Se obtiene una estructura fibrosa le confiere gran resistencia al mismo.

Esto aumenta su resistencia, impidiendo que las mediacaas se agrieten bajo cargas de flexin y suministra resistencia axial excepcional contra las cargas de torsin.

PROCESO DE FABRICACION

Los cigeales de hierro fundido con grafito esferoidal son fabricados mediante fundicin nodular, los cuales presentan buena amortiguacin a las oscilaciones.

PROCESO DE FABRICACION

Primero se maquina el forjado basto, luego se le da tratamiento trmico.

Las cigeales de acero se calientan en hornos a elevadas temperaturas y se templan en agua para producir una dureza mnima superficial de 48 Rc con profundidad de 2,5 mm (0,100) en las reas de friccin de los muones de bancada y de biela y en las mediacaas.

Este material endurecido minimiza el desgaste de muones y aumenta la resistencia de las mediacaas contra la concentracin de esfuerzos en los pequeos radios de las mediacaas.

PROCESO DE MECANIZACION

Las operaciones de mecanizacin son:

enderezado de la pieza en bruto desbaste en torno (el enderezado debe repetirse, si es

necesario, despus de otras fases de mecanizacin),

tratamiento trmico (endurecimiento superficial, revenido, bonificado y otros tratamientos),

control posterior, acabado (rectificado, equilibrado y afinado).

PROCESO DE MECANIZACION

Una vez terminada la mecanizacin, se efectan los numerosos

controles de verificacin, como son:

control de la alineacin de las muequillas de bancada, control de la posicin y alineacin de las muequillas de

manivela,

control del radio de manivela, de la ovalizacin y conicidad de las muequillas, del grado de acabado, de la

retencin hidrulica, etc.

MECANIZADO DEL CIGUENAL

El cigeal despus del templado, debe

someterse a un control de concentricidad

Este control debe realizarse con el

cigeal apoyado en los cuellos

exteriores.

Error de concentricidad admisible de los cuellos:

Cuello contiguo = 10 m - Total = 100 m

Estas tolerancias son valores estimados, a no ser que el fabricante

especifique otras.

Las muequillas deben estar paralelas al cuello contiguo con una

tolerancia mx. de 15 m.

Para el dimetro del eje rigen las tolerancias indicadas en el

catlogo del fabricante.

Comprobar el eje en conformidad con las tolerancias admisibles de

redondez y paralelismo.

La tolerancia admisible de redondez puede ser hasta 1/4 de la

tolerancia del eje.

Tolerancia mx. de conicidad, convexa

o cncava:

ANCHURA (mm) TOLERANCIA CONICIDAD (m)

hasta 30 mx. 3

De 30 a 50 mx. 5

mas de 50 mx. 7

Los radios deben corresponder a las especificaciones del

fabricante.

Radios pequeos causarn la fractura del cigeal.

En el caso de cuellos con templado en la zona de radios, se

prestar especial atencin al mantenimiento de la calidad

superficial y a la tolerancia de forma especificadas.

Si en la medicin del radio se utiliza el calibre adecuado, no deben

existir holguras apreciables.

CONTROL DE LOS RADIOS

AMORTIGUADOR DE VIBRACIONES

En la parte delantera del cigeal se instala un amortiguador de

vibraciones (llamado a veces balanceador armnico) para

reducir las vibraciones torsionales del cigeal. Se debe tener

en cuenta que aunque el cigeal, en apariencia, es una pieza

rgida, est sometido a pequeas torsiones debidas a las cargas

que se le aplican y que estas cargas pueden producir

vibraciones en el motor

Consta de dos partes principales: un cubo o masa que se

monta en el frente del cigeal y un volante o anillo de inercia

1 volante, 2 inserto de caucho. 3 cubo, 4 cigeal, 5 polea

se puede ver el inserto de caucho (hule) moldeado entre el cubo

y el volante o anillo de inercia. Esto permite un movimiento

limitado del volante en relacin con el cubo.

el volante o contrapeso flotante del amortiguador con lquido de

siliconas se muestra saliendo desde una seccin del

amortiguador. El contrapeso es un anillo encajonado en el

amortiguador. El pequeo espacio entre el contrapeso y la

cavidad interna se llena con lquido de siliconas. No hay

conexin entre el contrapeso y el amortiguador en s y el

contrapeso se mueve sobre una pelcula de lquido de siliconas.

BALANCEO ESTTICO Y DINMICO

DEL CIGEAL

Al equilibrar estticamente un cigeal se pretende que el peso total del mismo quede distribuido uniformemente alrededor del eje.

BALANCEO ESTTICO Y DINMICO

DEL CIGEAL

Cuando el cigeal se encuentra en movimiento se generan fuerzas centrfugas, las cuales deben tener una sumatoria igual a cero con respecto al eje de rotacin, esto se conoce como el equilibrio dinmico del cigeal.

BALANCEO ESTTICO Y DINMICO

DEL CIGEAL

El equilibrio se consigue por medio de contrapesos aplicados a las manivelas, este equilibrio sirve adems para reducir el efecto de algunas fuerzas debidas a las masas en movimiento alternativo.

BALANCEO ESTTICO Y DINMICO

DEL CIGEAL

Los objetivos de equilibrar un cigeal son los siguientes: Reducir las vibraciones del motor causadas por las fuerzas y momentos generados por la presin de los gases en los cilindros y por las piezas en movimiento alternativo y giratorio, como son pistones, bielas y el mismo cigeal. Reducir las cargas sobre los casquetes o cojinetes de bancada.

BALANCEO ESTTICO Y DINMICO

DEL CIGEAL

Los contrapesos adems de equilibrar el cigeal se utilizan como elementos de lubricacin por salpique, es decir, que cuando el sistema de crter es normal, como deposito de aceite en la parte inferior del motor, las masas entran al aceite y en su paso salpican las paredes de los cilindros y stos por medio de los anillos las lubrican uniformemente.

BALANCEO ESTTICO Y DINMICO

DEL CIGEAL

Tambin se aclara que el paso de las masas de contrapeso por dentro del aceite es una de las causas de mayor perdida de potencia en un motor, por esta razn es que cuando se desea una mayor velocidad de volteo en el cigeal se rebajan las mismas, con ciertos lmites y proporciones.

Los contrapesos le dan mltiples beneficios en cuestiones de

balanceo y torque al motor, son comnmente llamados

contrapesados.

CONFIGURACIN GEOMTRICA

segn el nmero de cilindros de! motor

orden en el cual se produce la combustin nmero de puos de bancada

CONDUCTOS DE LUBRICACIN

Agujeros de lubricacin

Agujeros de lubricacin

COJINETE

MONTAJE DE COJINETES

VOLANTE DEL MOTOR

Almacena energa potencial para cederla despus.

El pistn suministra energa solo en el momento de la

combustin y consume energa en los dems, el volante se

interpone y modera la fluctuacin de potencia generada por la

combustin, suaviza las revoluciones del motor

VERIFICACIN DEL JUEGO DE LOS

COJINETES

Con tiras de medicin "Plastigage" para cojinetes de friccin

Permiten la verificacin rpida y precisa de la holgura de cojinetes.

Son tiras finas que al ser aplastadas se ensanchan en un cierto grado.

El ancho resultante que es funcin de la holgura medida se compara con una

escala que figura en el envase.

La holgura del cojinetes se indica en

pulgadas y mm. Las tiras Plastigage

existen en 3 colores:

Verde: para un mbito de holgura de 0,025

mm a 0,076 mm (turismos)

Rojo: para un mbito de holgura de 0,051

mm a 0,152 mm (camiones)

Azul: para un mbito de holgura de 0,102

mm a 0,229 mm

MEDICIONES CON PLASTI-GAUGE

Tiene varios usos y hay de varios tipos: gasolina,

diesel y usos especiales

Consta de una escala y un segmento de plstico

para realizar las mediciones.

Medicin

Medicin en la

bancada de la biela

Medicin en la

tapadera de la biela

Medicin en el cigeal

Colocar la tira Plastigage entre los semi - cojinetes y el cigeal en

el punto a controlar. Apretar los tornillos con el par prescrito.

VERIFICACIN DEL JUEGO DE LOS

COJINETES

GRACIAS POR SU

roremore@hotmail.com