INNOVA Research Journal, ISSN 2477-9024  
Mayo, 2017). Vol. 2, No.5 pp. 190-204  
(
DOI: https://doi.org/10.33890/innova.v2.n5.2017.184  
URL: http://revistas.uide.edu.ec/index.php/innova/index  
Correo: innova@uide.edu.ec  
Análisis mecánico del brazo de biela mediante norma ASTM e8  
Mechanical analysis of the connecting rod arm by ASTM e8 standard  
Guillermo Gorky Reyes Campaña  
Fausto Cañizares  
Ana Villacres  
Marco Vinicio Noroña  
Universidad Internacional del Ecuador, Ecuador  
Autor por Correspondencia: manoroname@internacional.edu.ec, gureyesca@internacional.edu.ec,  
mdarioh@hotmail.com, abelen@hotmail.com  
Fecha de recepción: 3 de Febrero de 2017 - Fecha de aceptación: 28 de Abril de 2017  
Resumen: Dos brazos de biela fueron analizados, uno nuevo y uno usado. Ambos pertenecientes  
al vehículo de marca Isuzu modelo Trooper año 1984. El objetivo fue determinar las propiedades  
mecánicas y las cargas máximas que puede soportar el elemento. Para esto, se realizaron ensayos  
de tracción bajo la norma ASTM E8, ensayos de compresión y un ensayo de carga a la rotura en  
la Máquina universal de ensayos que tiene una capacidad de 120.000 lbf/60 TON. Los resultados  
mostraron que el material de los brazos de biela es un acero AISI 4340 OQT 1300. Las propiedades  
mecánicas del elemento mejoraron con el tiempo y la temperatura de funcionamiento del motor  
debido al tratamiento térmico de normalización. En caso de que los esfuerzos aplicados al brazo  
de biela superen las cargas máximas registradas, el elemento puede sufrir una falla o deformación.  
A partir de los análisis realizados se determinó que el brazo de biela usado se encuentra en  
condiciones óptimas para ser utilizado en una reparación de motor. Asegurando así el adecuado  
funcionamiento y evitando el reemplazo del elemento, lo que da como resultado un ahorro  
económico.  
Palabras clave: brazo de biela; ASTM E8; ensayo; acero AISI 4340; esfuerzo  
Abstract: Two connecting rods were analyzed, one new and one second-hand. Both belong to the  
1
984 Trooper model from Isuzu. The research goal was to determine the mechanic properties as  
well as the maximum loads that this element can handle. Following the aim, tensile tests were  
conducted following the guidelines ASTM E8, also compression essays and a loading test for  
rupture in the universal machine with a capacity of 120.000 lbf/60 TON. According with the  
results, the material from the connecting rod is steel AISI 4340 OQT 1300. The mechanic  
properties of the connecting rod showed improvement due to thermic normalization when the time  
and temperature of the engine increased. In case that the stress applied to the connecting rod is  
above the maximum load, the item could have a failure or be deformed. According to the essays  
conducted in this research project, the connecting rod is in optimum conditions to be used for an  
engine repairment. This, ensuring a good performance of the element and avoiding the item  
replacement which results also in economical savings.  
Key words: connecting rod; ASTM E8; essays; steel AISI 4340; stress  
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Introducción  
En los talleres mecánicos generalmente la reparación de los motores conlleva a la  
verificación del estado de todas las piezas móviles y fijas del motor antes de la realización de un  
trabajo de rectificación, pero en la mayoría de ocasiones los brazos de biela son reutilizados sin  
una previa revisión de su estado o de un análisis de sus propiedades mecánicas. Un estudio  
realizado en una empresa dedicada a la importación y comercialización de maquinarias de  
rectificación de motores automotrices indica que el kilometraje aproximado para que un motor  
necesite reparación es a los 300.000 km y un vehículo liviano alcanzaría este recorrido alrededor  
de los 7 años de uso [1], estos valores también van a depender del cuidado y buen mantenimiento  
que se dé al vehículo; caso contrario esto va influir en el desgaste anticipado de los elementos  
fijos y móviles de un motor, ya que sobre cada elemento del motor actúan fuerzas o momentos  
derivados de las condiciones físicas al momento de la combustión como la presión de los gases y  
a las masas inerciales que están inmersas en un motor de combustión interna [2]. Según una  
investigación sobre los desechos producidos en la rectificación de un motor de combustión  
interna se rectifican 21 brazos de biela en un mes [3], lo que significa que estos elementos no son  
cambiados, ya que los brazos de biela están diseñados para tener una vida infinita a la fatiga  
debido a que este elemento está sometido a millones de repeticiones de ciclos de carga, esta  
información fue obtenida de un análisis de la fractura de una biela de un compresor de  
refrigeración [4].  
La biela es un elemento fundamental en el funcionamiento de un motor ya que trasforma  
la energía química generada por la combustión en una energía cinética, siendo el enlace entre la  
absorción de la energía mecánica, por lo que la biela es el elemento más tensionado de un motor  
[
4]. Este elemento genera esfuerzos de tracción, compresión y flexión al momento de realizar su  
ciclo termodinámico de trabajo, debido a estos esfuerzos la biela es robusta en su diseño pero a la  
vez lo más ligera posible para reducir la inercia y soportar los esfuerzos mecánicos a los que se  
encuentra sometida [5], se fabrican por fundición de hierro o forjado por estampación de hierro  
al carbono aleado con otros materiales, posterior a estos procesos se mecanizan los taladros de  
engrase y los orificios del bulón y el cigüeñal [5].  
No es muy común que una biela falle pero a través de diferentes trabajos de investigación  
se determina diferentes causas o motivos del porque bielas han sufrido algún tipo de falla, esto  
sucede cuando supera la tensión de fluencia del material y sufre un pandeo plástico que ocasiona  
la ruptura del elemento [6]; también puede fallar por fatiga que es ocasionada por defectos en la  
microestructura del material o por el excesivo desgaste del elemento, otra falla se genera por  
problemas tribológicos entre la biela y el cigüeñal generando un desgaste severo por el enorme  
aumento del coeficiente de fricción [4]. Una biela arqueada o retorcida sobre su eje provoca un  
ruido desmesurado en el motor y este arqueamiento es ocasionado por un diámetro excesivo en  
el pie o cabeza de la biela, por un ancho de la cabeza de biela deficiente o por un peso  
inadecuado del elemento [5].  
El objetivo de este estudio es el de analizar un brazo de biela de un motor que ha  
alcanzado el kilometraje necesario para una reparación y no presenta ninguna falla en su  
estructura, y comparar esto con el análisis de un brazo de biela nuevo; como se observa en la  
figura 1 la biela que se analizó pertenece a un vehículo Trooper de motor Isuzu G200 y el  
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material empleado en su fabricación es acero al carbono aleado con níquel y cromo, este  
elemento es fabricado por estampación al caliente y tiene mecanizadas las zonas de unión con el  
embolo y el cigüeñal [7]. Para desarrollar este análisis se realizó un ensayo de tracción bajo la  
norma ASTM E8 a probetas normadas de las dos muestras a comparar, con el fin de obtener los  
valores del límite de fluencia y la resistencia a la tracción del material del que está hecho el  
elemento. Finalmente se realizó ensayos de compresión a muestras obtenidas de la biela nueva y  
usada; y un ensayo de carga a una biela usada para determinar en ambos casos la carga máxima  
registrada.  
Figura 1. Brazo de biela motor Isuzu G200.  
Fuente: Autores  
Fundamento teórico  
Material  
El brazo de biela es uno de los primeros elementos que absorbe la energía mecánica, por  
lo que necesita una estabilidad mecánica para obtener dicha resistencia; son fabricados  
generalmente de aceros templados, éstos son, aceros semiduros y aceros aleados [8], que en este  
caso de estudio están constituidos de acero al carbono aleado con níquel y cromo, ya que este  
tipo de biela es la más común en el ámbito automotriz [9]. El brazo de biela soporta altas cargas  
compresivas por ello el elemento que ayuda a cumplir con las exigencias de trabajo es el cromo  
cuya propiedad mecánica es aumentar la dureza y dar un alto grado de resistencia al calor en el  
proceso cíclico térmico del motor [10], dando así una mejora en la templabilidad y alta  
resistencia al desgaste [9]; otro de los componentes constitutivos en el brazo de biela es el níquel  
que aleado con el acero permite obtener alta tenacidad en la biela, pero cuya desventaja sería la  
fragilidad de Krupp que a temperaturas entre 450 y 550°C tiene como consecuencia la  
disminución de la tenacidad provocando fragilidad en el brazo de biela [11], por tal motivo la  
aleación está conformada de otro componente como el molibdeno, cuya propiedad mecánica  
ayuda a disminuir dicha fragilidad y a soportar las temperaturas generadas en el proceso del  
motor.  
El material del cual está fabricada la biela objeto de este estudio es de acero al carbono  
aleado con níquel y cromo [7]; según el sistema de designación AISI se usa cuatro dígitos para  
aceros al carbón y aceros aleados, los dos primeros dígitos señalan el grupo específico de  
aleaciones que identifica a los principales elementos aleantes aparte del carbono en el acero y los  
últimos dos dígitos indican la cantidad de carbono en el acero [12]. Para aceros aleados con  
níquel, cromo y molibdeno se usa la designación 43xx que tiene como composición química:  
1
.8% de níquel, 0.5-0.8% de cromo, 0.25% de molibdeno y 0.40% de carbón [12]; los aceros al  
medio carbón contienen de 30 a 50 puntos de carbono y presentan una resistencia de moderada a  
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alta, una ductibilidad buena y una dureza moderada, por esta razón el acero AISI 4340  
corresponde al material de la biela en estudio ya que este tipo de acero se aplica en engranajes,  
ejes y piezas que requieren buen endurecimiento interior como la biela [12].  
Esfuerzos  
Las fuerzas que actúan en el motor de combustión interna, son las llamadas fuerzas  
alternativas de inercia, se dividen en las de primer orden mediante el cambio de velocidad del  
pistón cuando pasa del PMS al PMI, y las de segundo orden que existen debido a la aceleración  
que posee el pistón [13], estas fuerzas se dan por medio del proceso cíclico no constante de la  
fuerza que ejerce el gas y de las piezas que poseen movimientos alternativos [14], en éste caso de  
estudio la longitud de la biela desempeña un papel importante ya que por su diseño alargado  
provoca el fenómeno de pandeo [15], por ésta razón se busca reducir dicha longitud para  
disminuir los efectos inerciales [16]. Otra de las fuerzas que están inmersas en el motor, son las  
fuerzas centrífugas que se generan debido al movimiento de las masas rotarias y alternativas  
[
13]; en las masas alternativas se tiene el pistón, segmentos, pie de biela y cuerpo de biela cuyo  
movimiento se da de una forma alternativa en los 2/3 del cuerpo de biela [13] según lo indicado  
en la figura 2; y las masas rotatorias como la cabeza de biela con tapa de cojinete, tornillos,  
tuercas, muñequilla y cuerpo de biela que posee un movimiento rotativo en el 1/3 del cuerpo de  
biela [13].  
Figura 2. Masas alternativas y rotatorias en el brazo de biela.  
Fuente: Autores  
Los esfuerzos son aplicados de forma irregular en la biela, por ejemplo el de tracción y  
compresión actúan en el pie de biela; para disminuir la fuerza de compresión se toma en cuenta  
las dimensiones de sección en el brazo de biela [15]. Cuando se transmite las fuerzas del émbolo  
al cigüeñal, se generan por la inclinación los esfuerzos de tracción, compresión y flexión [15]  
que actúan en la cabeza de biela; las cargas de flexión, compresión y flexión lateral se aplican en  
el cuerpo de biela, que a su vez soporta el pandeo [16]. Para contrarrestar la flexión y tenga una  
adecuada resistencia se basa en la forma [15] y esta dependerá de la inercia que tenga el  
elemento, ya que en el movimiento del pistón se ejerce una fuerza de inercia que se transfiere  
desde la mitad superior del cojinete del bulón hacia la biela, provocando una fuerza de tracción  
en los pernos del elemento a estudiar y un esfuerzo de compresión en la parte inferior de los  
cojinetes de muñequilla del cigüeñal [17]; por esta razón la biela tiene forma en I, para que  
obtenga igual resistencia a la flexión que una sección rectangular con idéntica longitud, la  
desventaja es que en la sección en I se genera fenómenos de pandeo y para remediar esta  
desventaja se procede a colocar nervios N [13].  
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Dinámica del mecanismo de biela y manivela  
Durante el funcionamiento del motor, en el mecanismo biela-manivela, mostrado en la  
figura 3, actúan fuerzas derivadas de la presión de los gases y de la inercia de las masas en  
movimiento [18]; el análisis de estas fuerzas es indispensable para realizar los cálculos de la  
resistencia mecánica de las piezas del motor [18], en concordancia con el método cinetostatico  
las fuerzas de fricción se desprecian [18]. Las fuerzas de inercia que influyen en las masas del  
mecanismo poseen velocidades variables en magnitud y dirección [19], estas fuerzas están  
inmersas en todo el ciclo de trabajo del motor y se dividen en fuerzas con movimiento alternativo  
y giratorio [18]. Las fuerzas de inercia superan considerablemente a las de los gases ya que los  
motores desarrollan un gran número de revoluciones, y por esta razón son las más importantes al  
momento de realizar los cálculos de resistencia a la fatiga de las piezas [19].  
Figura 3. Esquema del mecanismo biela-manivela.  
Fuente: [18]  
Para calcular la fuerza de biela es importante conocer la fuerza que ejerce el gas sobre el  
émbolo, cuyo valor es inversamente proporcional al ángulo de inclinación [14].  
F_S= F_G/cosβ  
F_G: Fuerza que ejerce el gas sobre el émbolo  
β: Angulo de inclinación de la biela  
Las masas del mecanismo de biela-manivela poseen fuerzas de inercia [19] que se  
dividen:  
Fuerzas de inercia de las masas que se mueven alternativamente.  
Fuerzas de inercia de las masas que giran.  
Fuerzas de inercia de las masas que efectúan un movimiento complejo.  
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Figura 4. Reducción de las masas. Fuente: [19]  
La biela posee un movimiento de avance y vaivén en el plano perpendicular al eje del  
cigüeñal [19] y para determinar los valores de las fuerzas de inercia y los cálculos dinámicos del  
mecanismo de la biela de una manera más simple, se utiliza el método de la reducción de la masa  
[
19] descrito en la figura 4, en la cual se divide la biela en tres masas; la masa m1 se concentra  
en el eje del pie de biela, la m2 en el eje de la cabeza y la m3 en su centro de gravedad para  
guardar la dinámica del mecanismo [19]. Para que este método mantenga la semejanza con la  
dinámica de la biela en el sistema de tres masas, la suma de las tres masas será igual a la masa de  
la biela mb, el centro de gravedad común de las tres masas coincidirá con el centro de gravedad  
de la biela y las masas se encontrarán en una recta que pase por el centro de gravedad de la biela  
[
19].  
mb = m1 + m2 + m3 [19]  
Metodología  
El brazo de biela que se utilizó para realizar los respectivos ensayos es de un vehículo de  
marca Isuzu, Modelo Trooper año 1984 el cual posee un kilometraje de 1´197.599 y su  
cilindrada es de 2.000 cc. Debido a que estos vehículos fueron vendidos a partir del año 1980, se  
afirma que en la actualidad han recorrido más de 300.000 Km, lo que asegura que estos  
vehículos poseen un brazo de biela apto para este estudio y así generar la comparativa con el  
elemento nuevo. Visualmente se observó que los brazos de biela nuevos y usados no presentaban  
ningún desperfecto en su estructura externa como se aprecia en la figura 5, además se verificó  
que las dimensiones de las bielas usadas y nuevas son idénticas; y el peso era muy similar tanto  
en la biela nueva como en la biela usada que presentaban valores de 680,39g y de 657,70g  
respectivamente.  
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Figura 5. Biela usada y nueva del vehiculó  
Fuente: Autores  
Los ensayos se realizaron en una Máquina universal de ensayos, marca Tinius Olsen  
modelo Super L120, serie 224875 y con una capacidad de 120.000 lbf/60 TON.  
Se realizó el ensayo de tracción con el fin de determinar las características mecánicas del  
material, a probetas obtenidas de las bielas nueva y usada de acuerdo a la Norma ASTM E8 [20]  
como se observa en la figura 6.  
Figura 6. Probetas para ensayo de tracción bajo la Norma ASTM E8.  
Fuente: Autores  
Para el ensayo de compresión se utilizó muestras de las bielas nueva y usada, las cuales  
se obtuvieron mediante el corte transversal de la cabeza y el pie de biela, consiguiendo como  
muestra final netamente el cuerpo de biela como se muestra en la figura 7, debido a que esta  
parte del elemento está sometido a una compresión por la fuerza que se produce en el instante de  
la combustión [18]. Este estudio fue con la finalidad de obtener la carga máxima a la cual se  
someterá el brazo de biela y ver la deformación que sufrió el elemento cuando está sometido a un  
esfuerzo de compresión.  
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Figura 7. Muestras para ensayo de compresión.  
Fuente: Autores  
En el procedimiento del ensayo de carga se utilizó una biela usada, en este caso el  
elemento completo se sujetó a la maquina universal de ensayos mediante cables en sus extremos  
como se aprecia en la figura 8, y se aplicó fuerza de tracción para determinar la carga máxima  
que soportó el brazo de biela; se ocupó el elemento completo debido a que en el funcionamiento  
del motor todo el brazo de biela se encuentra sometido a esfuerzos.  
Figura 8. Ensayo de carga a brazo de biela  
Fuente: Autores  
Para la obtención de los datos de los diferentes tipos de ensayos se obtuvo como variable  
independiente el material ya que este no cambio luego de la aplicación de cargas a las diferentes  
probetas y muestras utilizadas, otra variable independiente son las probetas que se realizaron  
bajo la norma ASTM E8, ya que la normativa indica los valores establecidos del tamaño de la  
muestra. Obteniendo como variables dependientes los esfuerzos o cargas aplicados a las  
muestras que tuvieron como resultado valores distintos, y las bielas ya que en la realización de  
los ensayos cambiaron su estructura molecular y mecánica.  
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Análisis y discusión  
Ensayo de tracción  
Finalizado el ensayo se obtuvieron los valores cuantitativos mostrados en la tabla 1 de las  
propiedades mecánicas del elemento.  
Tabla 1. Resultados del ensayo de tracción.  
Propiedades  
Biela nueva  
Biela usada  
17.963  
Carga máxima  
registrada (N)  
Límite de fluencia  
1
8
9
1
6.331  
49,54  
71,02  
7,00  
927,58  
1079,50  
20,88  
(
MPa)  
Resistencia a la  
tracción (MPa)  
%
Elongación en  
2
5mm  
Fuente: Laboratorio EPN  
El material que corresponde a los brazos de biela es un acero AISI 4340 y tienen valores  
de resistencia a la tracción entre (745 - 1950 MPa) y un límite de fluencia entre (469 - 1570  
MPa) [12]; las bielas en su fabricación están sometidas a tratamiento térmicos de normalización,  
temple y revenido [18], estos tratamientos ocasionan que los valores de las propiedades  
mecánicas varíen. Con los resultados obtenidos del ensayo del límite de fluencia y de resistencia  
a la tracción, se determinó que estos valores son similares a los valores teóricos del acero AISI  
4
340 OQT 1300 [12] que se observan en la tabla 2; este tipo de acero tiene un tratamiento  
inmerso en aceite y templado a 1300°F [12], lo que significa que este material corresponde al  
utilizado en la fabricación de los brazos de biela estudiados.  
Tabla 2. Propiedades mecánicas del acero AISI 4340 OQT 1300.  
Propiedades Mecanicas  
Valor  
Resistencia A La Tracción:  
965 Mpa  
Resistencia Al Punto Cedente: 827 Mpa  
Ductibilidad (Elongación  
2
3
Porcentual En 2 Pulg):  
Dureza Brinell:  
280 Hb  
7680 Kg/M3  
207 Gpa  
0.27  
Densidad:  
Módulo De Elasticidad:  
Razón De Poisson:  
Módulo De Corte:  
Coeficiente De Expansión  
Térmica:  
80 Gpa  
-
6
-1  
6
.5x10 °F  
Fuente [12]  
Los resultados detallados en la tabla1 de los ensayos que se realizaron a las probetas,  
indican que los valores del límite de fluencia y de resistencia a la tracción de la probeta de la  
biela usada están por encima de los valores de la probeta de la biela nueva como se explica en la  
figura 9.  
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Figura 9. Resultados del ensayo de tracción.  
Fuente: Autores  
Analizando los resultados y conociendo que la biela usada durante su vida útil estuvo  
sometida a temperaturas de funcionamiento entre (800 – 950 °C) [7], se determinó que la  
estructura del material durante el tiempo de funcionamiento del motor, sufrió un tratamiento  
térmico de normalización, lo que ocasionó que el elemento usado tenga una mejor estructura  
interna y una mayor resistencia [12], ya que en el normalizado el material se calienta a una  
temperatura aproximada de 870°C [12], se mantiene en esta temperatura y posterior se enfría a  
temperatura ambiente [21], este tratamiento refina los granos de perlita, deshace la red de  
cementita, y eleva las propiedades mecánicas del acero [21].  
Ensayo de compresión  
En el ensayo se aplicó un esfuerzo en el eje longitudinal del cuerpo de biela, para simular  
las condiciones de trabajo del componente en el motor [6] obteniendo los resultados mostrados  
en la tabla 3.  
Tabla 3. Resultados del ensayo de compresión.  
Biela  
nueva  
Biela  
usada  
Carga máxima lbf  
42.321  
35.989  
registrada  
N
188.253 160.087  
Antes del  
ensayo  
Después  
del ensayo  
7
7
5
75  
Longitud  
mm)  
(
2,95  
73,85  
Fuente: Laboratorio EPN  
La prueba permitió verificar la carga de compresión aplicada de una manera progresiva  
22] en cada una de las muestras del brazo de biela nueva y usada, puesto que se visualizó el  
[
ensayo de una manera directa, el modo de deformación de las muestras es de forma curveada  
23] como se observa en la figura 10. La combinación de los ciclos de carga a los que se  
[
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encuentra sometido el brazo de biela ocasiona que un modo de falla de este elemento sea el  
pandeo, fenómeno que es tenido en cuenta en el diseño de una biela [6]. Para que el fenómeno de  
pandeo exista el material supera el límite elástico o límite de fluencia [6] y la carga critica de  
pandeo, esta carga es en función de la geometría de la pieza y el módulo de elasticidad del  
material [6].  
Figura 10. Muestras después del ensayo de compresión.  
Fuente: Autores  
Con los resultados obtenidos del ensayo se estableció que la muestra de la biela nueva  
soporto más carga como se distingue en la figura 11 y sufrió un mayor deformación; debido al  
tratamiento térmico de templado que presenta el material de la biela nueva, soporta más carga de  
compresión ya que al transformar su estructura de austentita en martensita obtiene una dureza  
más alta y una mejor solidez en el elemento [21].  
Figura 11. Resultados de la carga máxima registrada en el ensayo de compresión.  
Fuente: Autores  
De acuerdo a los resultados del ensayo se comprobó que la temperatura afecto  
notablemente las propiedades mecánicas de la biela usada, ya que todos los materiales presentan  
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INNOVA Research Journal 2017. Vol. 2, No.5 pp. 190-204  
una menor resistencia a la deformación a temperaturas elevadas [24]. Cuando se aumenta la  
temperatura de trabajo en el brazo de biela, se reduce la resistencia a la fluencia [24] y se  
incrementa la ductilidad, este cambio de propiedades es importante ya que cualquier operación  
de deformación se alcanza a temperaturas elevadas con menor fuerza y potencia [24].  
Ensayo de carga  
La fuerza aplicada en el ensayo de carga a la rotura es mayor a la del ensayo de tracción,  
por ende aumentan las velocidades de fluencia ya que en la prueba se conduce hasta la rotura del  
material [25].  
Tabla 4. Resultados del ensayo de carga.  
Biela  
usada  
Carga  
lbf  
21.765  
máxima  
N
96.816  
189,5  
204,1  
Fallo  
Longitud  
Antes  
Después  
(
mm)  
Observaciones  
pie de biela  
Fuente: Laboratorio EPN  
Finalizado el ensayo la probeta cedió por fractura en el pie de biela y el valor de su  
longitud se incrementó como se indica en la tabla 4, por lo que se comprueba que la deformación  
total de la muestra en ciertos casos llega hasta el 50% de su estructura [25].  
Se verificó que la parte más frágil del elemento es el pie de biela porque es el segmento  
que presenta una menor área, la disminución de ésta área se conoce como estricción [26] y es  
donde se ocasiona la deformación, esto provoca que la capacidad de la biela en la cual se está  
aplicando la carga disminuya [26], y exista una menor resistencia a la carga aplicada.  
Consecuentemente la parte que no se fracturo resistió debido a que presenta un área mayor, y  
esto permitió que la fuerza aplicada se distribuya uniformemente, de igual manera la sujeción de  
los pernos ayudó a que la carga aplicada no ocasione la fractura en la cabeza de biela [26].  
Conclusiones  
A partir de los resultados obtenidos y el análisis de los ensayos realizados, los valores  
prácticos de las propiedades mecánicas de los brazos de biela como el límite de fluencia con  
valores de 849,54 y 927,58 MPa y resistencia a la tracción con valores de 971,02 y 1079,50 MPa,  
cumplen con los datos teóricos del tipo de material del cual están fabricadas. A su vez, se  
demostró que el brazo de biela de un vehículo con un recorrido de 1’197.599 km, mejoró su  
estructura y sus propiedades mecánicas debido a que la temperatura de los ciclos de trabajo del  
motor que van entre los 800 y 950 °C, ocasionaron en el elemento el tratamiento térmico de  
normalización dando al material una mayor resistencia a la tracción con un valor de 1079,50  
MPa.  
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El fenómeno de pandeo en una biela es una falla poco común que se evita si el elemento  
no es sometido a cargas mayores a los 160.000 N y hagan que el material sobrepase su límite de  
fluencia de 827 MPa. La biela tendrá un adecuado funcionamiento y no sufrirá alguna falla o  
deformación, si las cargas inerciales y los esfuerzos a los que se encuentra sometida durante el  
funcionamiento del motor, no superan a los valores de las cargas máximas registradas en los  
ensayos de compresión (160.087 - 188.253 N) y de carga a la rotura (96.816 N).  
Los resultados de los ensayos determinan que las propiedades mecánicas de límite de  
fluencia y resistencia a la tracción están dentro del rango permitido de 827 MPa y 965 MPa  
respectivamente para un óptimo funcionamiento, y debido a que cumple con dichas propiedades  
tanto en su límite plástico y elástico, el brazo de biela usado resulta apto para cumplir su función  
en una futura reparación del motor.  
Debido al cambio de la matriz productiva, los entes estatales responsables de identificar  
los sectores productivos, y en este caso buscando la implementación de industrias para la  
fabricación de brazos de biela, cuyo resultado daría como beneficio la fomentación de trabajo  
utilizando la mano de obra ecuatoriana calificada; se lograría la viabilidad de esta idea con la  
implementación de tecnología en las industrias de metalurgia y siderurgia en el país.  
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