Cómo funciona el cigüeñal
Fecha de publicación:
2025-03-24
El principio de funcionamiento de un cigüeñal es transformar el movimiento lineal del pistón en un movimiento rotatorio, impulsando otras partes del motor mientras soporta complejas cargas de flexión y torsión. Su diseño estructural y la selección de materiales afectan directamente al rendimiento y la fiabilidad del motor.
El principio de funcionamiento del cigüeñal es convertir la fuerza transmitida de la biela en par, accionando otros accesorios del motor, mientras soporta cargas de flexión y torsión.
El cigüeñal es uno de los componentes más importantes del motor, y su principio de funcionamiento implica principalmente la conversión de fuerza y la transferencia de energía. A continuación, se presenta un análisis detallado de su principio de funcionamiento:
La conversión de fuerza
La función principal del cigüeñal es convertir el movimiento lineal del pistón en un movimiento rotatorio. Cuando se enciende la mezcla de gas en el motor, el pistón se mueve de forma reciprocante en el cilindro, y esta fuerza se transmite al cigüeñal a través de la biela. A través de su estructura única, el cigüeñal convierte esta fuerza reciprocante en par de rotación, impulsando así el funcionamiento de otros accesorios del motor.
Cargas a soportar
El cigüeñal debe soportar una variedad de fuerzas complejas durante su funcionamiento, que incluyen:
Fuerza centrífuga de la masa rotatoria: Debido a la rotación a alta velocidad del cigüeñal, su propia masa generará fuerza centrífuga.
Fuerza inercial del gas: Cuando el motor está funcionando, los cambios periódicos en el gas del cilindro producirán fuerza inercial.
Fuerza inercial reciprocante: El movimiento reciprocante del pistón también producirá fuerza inercial.
La acción combinada de estas fuerzas hace que el cigüeñal soporte cargas de flexión y torsión, por lo que el cigüeñal necesita tener suficiente resistencia y rigidez.
Diseño estructural
El diseño estructural del cigüeñal es crucial para su función:
Boquilla del eje principal y boquilla de la biela: La boquilla del eje principal se instala en el bloque del cilindro, y la boquilla de la biela está conectada a la biela, formando un mecanismo de manivela deslizante.
Brazo de manivela: Conecta la boquilla de la biela y la boquilla principal para convertir la fuerza transmitida de la biela en par de rotación.
Sistema de lubricación: Hay orificios de aceite radiales perforados en la boquilla del eje principal y en la boquilla de la biela, que están conectados a través de un paso de aceite inclinado para asegurar el efecto de lubricación.
Equilibrio y resistencia
Para mejorar la resistencia a la fatiga del cigüeñal, la superficie del muñón suele someterse a un temple de alta frecuencia o nitruración, y laminación redondeada. Además, el equilibrio del cigüeñal también es muy importante. La vibración y el desgaste se pueden reducir eficazmente mediante el diseño del contrapeso y el eje de equilibrio.
Resumen: El principio de funcionamiento de un cigüeñal es transformar el movimiento lineal del pistón en un movimiento rotatorio, accionando otras partes del motor mientras soporta cargas complejas de flexión y torsión. Su diseño estructural y la selección de materiales afectan directamente al rendimiento y la fiabilidad del motor.
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