Biela, la palanca que mueve el automóvil

“Dadme una palanca y moveré el mundo” dijo Arquímedes y si lo traducimos al mundo del automóvil la biela es la palanca que le da vida al motor.

Hoy hablaremos acerca de las bielas, partes de la biela, materiales, como se fabrican y su importancia para el funcionamiento del motor.

¿Qué es una biela?

Las bielas son un elemento básico en los motores de combustión interna y en los compresores alternativos. Se diseñan con una forma específica para conectarse entre las dos piezas, el pistón y el cigüeñal.

Se puede denominar biela a un elemento mecánico que sometido a esfuerzos de tracción o compresión transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina.

Es una especie de brazo que une al cigüeñal con el pistón. Transmite el movimiento entre el cigüeñal y el pistón, su movimiento es muy similar al que se produce cuando pedaleamos en la bicicleta.

Función de una biela

Su función radica en conectar el pistón con el cigüeñal transmitiendo la fuerza recibida de la combustión a través del pistón. Añadiéndole un émbolo forma el mecanismo básico de los motores de combustión interna, permitiendo producir un movimiento giratorio a partir del alternativo de varios pistones cuyos puntos muertos no se producen al mismo tiempo.

Partes de la biela

 

Las características constructivas de la biela, en cuanto a forma y dimensiones están en función del trabajo a desarrollar. Se pueden distinguir tres partes de la biela:

Pie: es la parte con el agujero pequeño forjado en la base del cuerpo en la que se introduce el casquete a presión, en el que luego se inserta el bulón, un cilindro o tubo metálico que une la biela con el pistón.

Cuerpo de la biela: es la parte central forjas que tiene la suficiente solidez para recibir los esfuerzos de tracción-compresión en su eje longitudinal. Por lo general presenta una sección en forma de doble H, T y en algunos casos de cruz.

Cabeza de biela:  es el agujero de mayor diámetro, que consta de dos mitades, una solidaria al cuerpo y una segunda superpuesta denominada sombrero, que se une a la primera mediante tornillos y en su interior se conecta con el cigüeñal.

Pasador de la biela: es el mismo pasador del pistón que en algunos manuales figura como bulón, pasador del pistón o pasador de la biela y se encarga de conectar la biela con el pistón.

Casquetes o cojinetes de biela: son los metales que se interponen entre la biela y el cigüeñal. Están construidos en un material antifricción, recubiertos en babbit que le permite permanecer unido de forma solidaria. Cada casquete está construido en dos piezas, una instalada en la biela y la otra en la cabeza de la biela para evitar que se giren debido al movimiento rotatorio del cigüeñal.  

Materiales de construcción de las bielas

Por lo general, las bielas de los motores alternativos de combustión interna se realizan en acero templado mediante forja, aunque hay motores de competición con bielas de titanio o aluminio, realizadas por operaciones de arranque de material.

El material que debe tener la biela debe tener la suficiente estabilidad mecánica para resistir las prestaciones que le exige el cigüeñal y para reducir la inercia que pueda crear. El metal que se utiliza es un acero al carbono, aleado con níquel-cromo-magnesio o con níquel-cromo-molibdeno.

En los motores de competencia se utiliza aleación de titanio por sus cualidades excepcionales, sin embargo no es posible su fabricación en serie por los altos costos que tiene este material.

¿Que mueve la biela?

El sistema de cigüeñal pendular consta de un elemento giratorio, el cigüeñal, conectado a una biela rígida, la biela, de modo que cuando el cigüeñal gira, la biela debe avanzar y retroceder en secuencia. Este mecanismo convierte el movimiento circular en un simple movimiento hacia delante y hacia atrás. Mientras que el pistón, sus piezas y la base de la biela están en movimiento alternativo, el cigüeñal y el extremo de la biela están en movimiento circular. Esto permite que la biela gire libremente sobre el cigüeñal, al tiempo que éste gira con una resistencia mínima sobre el bloque motor.

¿Qué pasa si una biela está dañada?

La función de la biela en un motor hace que su correcto funcionamiento sea esencial para la integridad del motor. Si no se hace, el cilindro y los pistones hacen un ruido de golpeteo, que puede destruir completamente el mecanismo y obligarnos a sustituirlo.

¿Qué fallas produce la biela?

Es importante reconocer las señales de advertencia para saber cuándo están fallando las bielas, ya que de lo contrario pueden destruir el motor. Además, el motor se vuelve muy ruidoso, por lo que un motor con un fallo de encendido puede identificarse por el sonido que emite: un sonido hueco, parecido a un gong.

¿Cuánto cuesta un cambio de biela?

La reparación cuesta unos 1.500 dólares, pero depende del coche y del motor. La reparación o sustitución de estas piezas metálicas, que están directamente conectadas a los pistones y al cigüeñal, es probablemente una de las reparaciones que más tiempo consumen durante el rodaje del motor.