La biela en el automóvil

El movimiento de un motor de combustión interna, ya sea gasolina o diésel, está dado por el mecanismo biela-manivela. Este mecanismo permite convertir el movimiento giratorio continuo de un eje en uno lineal alternativo en el pie de la biela.

También permite el proceso contrario: transformar un movimiento lineal alternativo del pie de biela en uno giratorio continuo en el eje al que está conectada la excéntrica o la manivela (aunque para esto tienen que introducirse ligeras modificaciones que permitan aumentar la inercia de giro).

La biela

Una biela es un componente del motor que transfiere el movimiento del pistón al cigüeñal y funciona como un brazo a modo de palanca. Suelen ser de aleación de aluminio fundido o de acero forjado o en polvo.

Están diseñadas para resistir las tensiones dinámicas de la combustión y el movimiento del propio pistón. El extremo más pequeño de la biela (pie), se conecta al pistón con un pasador, el cual proporciona un punto de pivote con el pistón para generar la energía cinética que, más tarde, se transmite al cigüeñal.

La biela es la columna vertebral, y su función principal es la de crear un vínculo entre el pistón y el cigüeñal para transmitir la energía generada en el cilindro a las ruedas, es decir, lo que comúnmente llamamos potencia y par motor. Por otro lado, la biela también ayuda a suministrar el suficiente aceite lubricante a las paredes del cilindro, así como al pasador del pie y al pistón.

Partes de la biela

  • Cabeza de la biela: donde se sitúa el orificio de mayor tamaño que abraza la muñequilla del cigüeñal. Actúa como una abrazadera de dos mitades, una unida al cuerpo y la otra, llamada sombrerete, adjunta con tornillos.
  • Cuerpo: es la sección central con forma de viga, diseñada así porque debe soportar las mayores tensiones. Por norma general, desde un punto de vista transversal, suele tener forma de hache (H), de i latina (I) y de cruz (+).
  • Pie: su diámetro es inferior al de la cabeza y abraza el eje del pistón. Dentro hay un casquillo en cuyo interior aguarda un cilindro metálico encargado de unir la biela al pistón.

Funcionamiento

La biela transporta la fuerza desde el pistón al cigüeñal, y está constantemente sujeta a fuerzas de distinta índole, ya que actúa como intermediario en esta relación de empuje y tracción. La biela debe ser estructuralmente fuerte, comparte una estructura similar a la de una viga como las que se utilizan en construcción, pero en pequeñas dimensiones. El perfil de viga proporciona una resistencia estructural máxima.

El pistón recibe la fuerza de la combustión y la transmite al cigüeñal a través de la biela, transformando el movimiento alternativo lineal en la energía de rotación que necesita el automóvil. Este movimiento se genera por una energía térmica que se produce en la combustión, y es una energía cinética. El pistón puede haber varios ciclos por minuto, y todo este movimiento reciproco se convierte en una fuerza de rotación que a través del mecanismo de la transmisión de potencia llega hacia las ruedas.

Tipos de bielas

Según la forma de la cabeza de biela y la manera en que se une al sombrerete, podemos diferenciar entre dos clases de bielas:

  • Enteriza: no tiene sombrerete, por lo que su cabeza es completa y no se puede desmontar. Esto es motivado por la conexión que hay con el cigüeñal, aunque puede separarse mediante unas muñequillas practicables.
  • Aligerada: el ángulo que divide las mitades de la cabeza de la biela no forma un ángulo perpendicular con el eje longitudinal del cuerpo, por lo que se suele decir en este caso que la biela es aligerada.

El tamaño de una biela

Las dimensiones de una biela dependen directamente del tamaño que tenga el cigüeñal del motor. Ello viene determinado por régimen de rotación máximo y, cuanto más elevado sea, menor diámetro se requerirá, pero también muñequillas de mayor tamaño.

De igual modo, a mayor número de cilindros y de longitud del cigüeñal hacen necesaria una mayor rigidez y también un incremento del diámetro de las muñequillas.

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