EQUILIBRADO DEL CIG†E„AL DE LOS
MONOCILINDRICOS
Factores del equilibrado.
1.- Las vibraciones.
Las vibraciones proceden del hecho de que
un motor contiene elementos en rotaci—n (masas del cigŸe–al) y otros en
movimiento alternativo (pist—n).
En cuanto a la biela, est‡ compuesta por un
elemento rotativo (cabeza de biela), de un elemento alternativo (pie de biela)
y de un elemento h’brido (medio rotativo, medio alternativo (cuerpo de biela).
Los movimientos de inercia desarrollados no
son de la misma naturaleza e incluso antagonistas:
- Una inercia regular en rotaci—n para el
cigŸe–al y la cabeza de biela.
- Una inercia irregular para el pist—n y el
pie de biela porque su velocidad es igual a cero en los puntos muertos y con
las aceleraciones y deceleraciones importantes entre los dos puntos muertos
alto y bajo y una inercia unas veces positiva y otras negativa dependiendo que
el pist—n baje o suba (Nota del Traductor: Este t’o no gasta comas)
- Una inercia todav’a mas complicada que es
una mezcla de las otras dos para el cuerpo de la biela.
Equilibrar las masas en rotaci—n es
relativamente simple. Son las otras masas alternativas e h’bridas la que causan
el problema.
El simple cambio de direcci—n del pist—n
dos veces por vuelta del cigŸe–al produce fuerzas enormes en el plano vertical
del movimiento del pist—n y la fuerza m‡xima tiene lugar cuando la velocidad
m‡xima del pist—n es mas elevada, o sea, en mitad de la carrera, cuando el
manet—n est‡ en un plano horizontal.
En otro orden de cosas, la biela genera
igualmente fuerzas que se sitœan en un plano horizontal y en un plano vertical,
y su m‡ximo, de la misma forma que el m‡ximo producido por el pist—n, siempre a
mitad de la carrera.
Estas son principalmente las fuerzas que
producen las vibraciones. Dependen de los factores siguientes:
- Para el pist—n su peso y la velocidad
lineal m‡xima, es decir, del valor de la carrera m‡xima (si la carrera es
larga, para una misma velocidad de rotaci—n del cigŸe–al, tambiŽn la velocidad
del pist—n es grande).
- Para la biela, su peso y su velocidad
lineal m‡xima, pero tambiŽn su longitud (se puede para una misma carrera tener
dos bielas de longitud distinta)
Para disminuir las vibraciones puede haber
sido de interŽs disminuir el peso del pist—n y disminuir el peso y longitud de
la biela.
Partimos en principio de que no se puede
modificar la carrera del motor.
En funci—n del tipo de montaje del motor en
el chasis, las vibraciones van a transmitirse en Žste pero es necesario saber
que se van a producir de una manera diferente si cambiamos el chasis. Las
vibraciones de un mismo motor Norton Atlas 750 en un chasis Featherbed son muy
diferentes que en un chasis de Matchless G15 porque las fijaciones no son las
mismas!! .
2.- Velocidad de rotaci—n – Par
m‡ximo
La experiencia adquirida por los
constructores, sobre todo en los monocil’ndricos se traduce de la siguiente
forma para motores de igual cilindrada:
- Cuando mas se alarga la carrera y se
reduce el di‡metro, la velocidad de rotaci—n va a estar mas limitada, el motor
subir‡ de vueltas con mas dificultad y el par m‡ximo se situar‡ a bajo rŽgimen
(m‡quinas de trial).
- A la inversa, cuando mas reducida sea la
carrera, mas f‡cil ser‡ la subida de vueltas, mas alta ser‡ la velocidad de
rotaci—n m‡xima (la potencia depende tambiŽn de la velocidad de rotaci—n) y por
el contrario el par m‡ximo se situar‡ mas alto de vueltas. Esta es igualmente
la raz—n por la cual sobre las m‡quinas de carreras la franja de utilizaci—n
del motor es reducida y se necesitan mayor nœmero de velocidades.
Por todo esto, en las m‡quinas de carretera
y moto-cross, los constructores procuran un equilibrio entre los dos extremos.
El reparto de las masas del cigŸe–al y de
sus anexos sigue la misma l—gica:
- Cuando mas desequilibrio hay entre la
masa representada por el lado A (ÒBalourdÓ) del cigŸe–al, (N del T: No
encuentro traducci—n, se refiere al lado contrario de la mu–equilla o manet—n
en el cigŸe–al) y de la masa del lado B (Manet—n) menos el motor gira deprisa y
tiene par abajo. (Ver Figura 2 del croquis).
- Cuando mas se tiende al equilibrio entre
estas masas, mas puede el cigŸe–al girar deprisa pero hay menos par abajo.
Los constructores han escogido pues un
tŽrmino medio en funci—n de la utilizaci—n del motor.
Sin embargo las vibraciones estar‡n siempre
presentes mas o menos atenuadas y a reg’menes diferentes en funci—n de las
caracter’sticas del motor.
Es esto lo que gui— a los constructores a
multiplicar el nœmero de cilindros con el fin de disminuir las vibraciones y
tender hacia un equilibrio de las masas del cigŸe–al netamente mejor. El mejor
equilibrio fue encontrado sobre el motor de 6 cilindros, dado el numero de
vueltas que puede alcanzar comparado con un mono o un twin.
FIGURA 1: Referencias en francŽs.
T�te de bielle = Cabeza de biela.
Trous dÕal�gement = Orificios de aligerado
Verification dynamique = Verificaci—n
din‡mica (N del T: Este me ha costado)
Avec coquille de m�me poids que la t�te de
bielle= Con coquilla del mismo peso que la cabeza de biela
Poids du vibreliquin seul = Peso del
cigŸe–al solo
Poids bielle seule = Peso de la biela sola
Dont Pb1: poids calculŽ de la t�te de
bielle = Donde Pb1 es el peso calculado de la cabeza de biela.
Poids pist—n = Peso del pist—n
Pour verification statique = Para
verificaci—n est‡tica
Poids vibrelequin complet = Peso del
cigŸe–al completo.
3.- Equilibrado
ÀQuŽ es el equilibrado de un cigŸe–al?
Contrariamente a lo que se podr’a pensar haciendo referencia al equilibrado de
una rueda de coche, el equilibrado de un cigŸe–al consiste en medir o
rectificar su factor de equilibrado.
El factor de equilibrado es la relaci—n
entre la masa del cigŸe–al del lado B(Manet—n) y la masa de su lado A (Balourd)
y se define de dos maneras:
- Un factor de equilibrado est‡tico que
tiene en cuenta el peso del cigŸe–al pelado, el peso de la biela y el del
pist—n.
- Un factor de equilibrado din‡mico (en
rotaci—n) que tiene en cuenta el peso del cigŸe–al pelado y el de la cabeza de
biela.
El peso total del cigŸe–al para el factor
est‡tico es Pt=Pv+Pb+Pp
Pb1 es el peso calculado de la cabeza de
biela.
El peso total del cigŸe–al para el factor
din‡mico es Pt=Pv+Pb1
Como calcular el factor de equilibrado
est‡tico:
Dos maneras de operar (ver croquis de la
Figura 2)
FIGURA 2 Referencias en francŽs.
Manet—n = Mu–equilla del cigŸe–al para
alojamiento de biela.
Roulements du vilo = Se refiere a Òen viloÓ
sujetar en unas uves el cigŸe–al apoyado sobre los rodamientos.
CotŽ Manet—n = Lado del Manet—n
Cote Balourd = Lado contrario
Rails = Railes
Padd = Abreviatura de peso a–adido
O bien colocar al cigŸe–al rodamientos
nuevos coloc‡ndolo sobre unas ÒuvesÓ con el fin de que pueda girar libremente o
bien colocar el cigŸe–al sobre dos railes cortantes perfectamente horizontales
con el mismo fin.
El cigŸe–al debe naturalmente posicionarse,
teniendo en cuenta la diferencia de masas con el manet—n vertical en la
posici—n alta. Es necesario despuŽs compensar la diferencia de masa cargando el
pist—n con una masa suplementaria (arandelas, tornillos) de manera que se
llegue al equilibrio. El cigŸe–al debe quedar inm—vil cualquiera que sea la
posici—n del manet—n.
Pesar esta masa que ser‡ denominada masa
adicional (Padd).
El factor de equilibrado viene determinado
por la f—rmula :
Fst = (Pt – Padd) / (Pt + Padd) * 100%