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%