INNOVA Research Journal 2018. Vol. 3, No.12 pp. 1-16
Generalmente los cigüeñales están fabricados de acero forjado o laminado (aceros al
carbono) y sus dimensiones dependen exclusivamente de los esfuerzos y vibraciones a los que
está sometido, según el trabajo, generalmente los cigüeñales están sometidos a un gran número
de ciclos de trabajo durante la vida útil del motor. Los mismos deben ser diseñados
cuidadosamente para conseguir el menor peso y dimensiones posibles. Debido a esta razón, para
el proceso de diseño se debe evaluar los comportamientos ante posible fatiga, eficiencia
energética, debido a las exigentes restricciones a nivel estructural de un cigüeñal, en su diseño
debe garantizarse el cumplimiento de su equilibrio estático, distribuyendo todo su peso de forma
uniforme alrededor de las bancadas y equilibrio dinámico para eliminar cualquier vibración que
pueda generarse durante el giro por causas que ejercen las bielas. (Norton, 2009)
Perplejidad en los cigüeñales
Las fuerzas alterna y centrífuga de los órganos en movimiento y las presiones del gas,
dan origen a fuerzas y a momentos que actúan sobre la estructura del motor. Debido a que dichas
fuerzas y momentos son variables en el tiempo, si no se realiza su equilibrado, aparecerán
vibraciones indeseables, que además de hacer más incómoda su utilización, generarán averías
por la aparición de fatigas en sus elementos. (Cinemática y Dinámica del motor, 2018)
Según Ortiz (2016), afirma que: “El equilibrio por adición de pesos, que crea fuerzas
iguales y opuestas a aquellas de la inercia, es conocido como compensación.” Generalmente,
después de la compensación todavía hay algunas pequeñas fuerzas remanentes que no han sido
completamente equilibradas.
Cuando el cigüeñal se encuentra equilibrado estáticamente la resultante de las fuerzas
centrífugas debe ser nula, dando como resultado a que el baricentro se encuentre sobre el eje de
rotación. Esto es característico para el cigüeñal con una sola manivela. Para que el cigüeñal esté
en equilibrio en cualquier posición, el peso de la manivela debe estar equilibrado con sus
respectivas contrapesas.
El cigüeñal además de estar equilibrado estáticamente, puede estarlo dinámicamente, es
decir, puede dar lugar, cuando se halla en movimiento, a un momento flector originado por las
fuerzas centrífugas que se encuentran en planos distintos. Puede suceder, en definitiva, que en
los motores con varios cilindros la resultante de los momentos respecto a un punto cualquiera del
eje no sea nula. Las fuerzas centrífugas actúan en planos diferentes, cuya distancia entre ellos es
igual a la que hay entre los ejes de los cilindros. El momento resultante es igual al producto de la
fuerza centrífuga por la distancia entre los ejes y puede ser equilibrado con uno igual y opuesto
por medio de contrapesos, como se muestra en la figura 1 (Sánchez, 2016)
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/
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