En cualquier motor de combustión interna, los mecanismos principal y auxiliar se accionan desde el cigüeñal mediante una polea y una correa.Lea sobre qué es una polea de cigüeñal, qué tipos existen, cómo funciona y funciona, además de cómo reemplazar y reparar una polea en el artículo propuesto.
Propósito y función de la polea del cigüeñal.
Cualquier motor de combustión interna contiene varios sistemas que requieren una fuente de energía mecánica para funcionar.Dichos sistemas incluyen un mecanismo de distribución de gas, sistemas de lubricación y enfriamiento, sistemas de encendido por contacto con un interruptor-distribuidor, sistemas de suministro de combustible y otros.La fuente de energía para todos estos sistemas es el cigüeñal; de él se extrae parte del par, que se utiliza para accionar ejes, bombas, generadores y otras unidades.Al mismo tiempo, se utilizan varias transmisiones separadas en el motor: una transmisión por correa o cadena de distribución y transmisiones por engranajes de las unidades.Aquí consideraremos solo las transmisiones por correa, que incluyen una polea del cigüeñal.
La polea del cigüeñal forma parte de la transmisión por correa de distribución y otros mecanismos auxiliares de los motores de combustión interna (tanto de gasolina como diésel).La polea está ubicada en la punta (es decir, en la parte delantera) del cigüeñal, se utiliza para accionar el árbol de levas (o ejes), así como varias unidades: una bomba de líquido (bomba), un generador, un bomba de dirección asistida, un ventilador de refrigeración, un compresor de aire acondicionado, un compresor neumático y otros.
Además, la polea del cigüeñal puede realizar dos funciones auxiliares:
- Seguimiento de la velocidad angular y la posición del cigüeñal mediante el sensor adecuado;
- Amortiguación de las vibraciones que se producen durante el arranque/parada del motor y en condiciones transitorias.
En general, la polea del cigüeñal, a pesar de su sencillez e invisibilidad, es una parte importante de cualquier motor moderno.Hoy en día existe una amplia variedad de estos componentes y todos resuelven diferentes problemas.
Tipos y características de diseño de poleas de cigüeñal.
Los motores utilizan dos tipos principales de poleas de cigüeñal, que se diferencian en diseño y finalidad:
- Poleas Brook para transmisión por correa trapezoidal;
- Poleas dentadas para la correa dentada.
Las poleas Brook son una solución clásica que se ha utilizado en motores de combustión interna desde sus inicios.La superficie exterior de dicha polea tiene una o más corrientes en forma de V, que incluyen una correa de la forma correspondiente (en forma de V o de nervaduras en V).Estas poleas se utilizan únicamente en transmisiones por correa trapezoidal, en las que no es necesario una instalación precisa del cigüeñal y las unidades entre sí.Dichos engranajes incluyen el accionamiento de la bomba de agua, el generador, el compresor de aire acondicionado, el compresor de aire, el ventilador y la bomba de sincronización.
Las poleas dentadas son una solución moderna que se ha utilizado en motores durante las últimas dos o tres décadas.Estas poleas se utilizan en engranajes con correas de distribución, que reemplazan la transmisión por cadena de distribución.Las poleas dentadas del cigüeñal y las unidades y la correa de distribución que las conecta garantizan una determinada posición de las unidades entre sí.En la mayoría de los casos, se utiliza una polea dentada para accionar la bomba de distribución y de agua, y el accionamiento del resto de unidades se realiza mediante una transmisión por correa trapezoidal independiente.
También existen poleas combinadas, que son una estructura de poleas dentadas y de cuña (o acanaladas en V).Estas poleas se utilizan para accionar la distribución y varias unidades auxiliares del motor.En este diseño pueden utilizarse varias (hasta cuatro) poleas de cuña o acanaladas en V.
Todas estas poleas se dividen en dos tipos por diseño:
- Monobloque/fresado;
- Composite amortiguado.
Las poleas del primer tipo son piezas sólidas fundidas o talladas a partir de una sola pieza de metal (hierro fundido o acero).Estas poleas son las más sencillas y económicas, pero transmiten a las unidades todas las vibraciones que se producen cuando gira el cigüeñal.
Las poleas del segundo tipo son compuestas, constan de un cubo y un anillo conectados mediante un anillo de goma.Debido a la presencia de un anillo de goma, el cubo y la corona se desacoplan, por lo que se atenúan las vibraciones y vibraciones que se producen durante el giro del cigüeñal.Estas poleas son más pesadas, más complejas y más caras, pero esto se traduce en una mayor fiabilidad y durabilidad de toda la transmisión por correa.
Asimismo, las poleas se dividen en dos grupos según el tipo de sujeción:
- Fijación con perno central y llave;
- Fijación con varios (2-6) tornillos.
En los motores modernos, la polea del cigüeñal, especialmente en el caso de una transmisión por correa de distribución, suele estar montada en un solo perno y se evita que gire con una llave.Las poleas auxiliares se pueden fijar con varios pernos y la instalación se realiza en el buje, que es una continuación del piñón de transmisión de la cadena de distribución, o se funde en la punta del cigüeñal, o es una pieza independiente con fijación por chavetero en el punta del eje.
En las poleas de los motores modernos, además de las corrientes o dientes debajo de la correa, se puede fabricar una corona dentada para el funcionamiento del sensor de posición del cigüeñal (DPKV).La corona es el llamado disco maestro del sensor del cigüeñal, se puede moldear junto con la polea o se puede fabricar como una pieza separada mediante pernos.
Cualquier polea del cigüeñal se equilibra durante la fabricación para eliminar vibraciones y golpes.Para eliminar el exceso de metal, se perforan pequeñas depresiones en la polea.
Problemas de sustitución y reparación de la polea del cigüeñal.
La polea del cigüeñal es una pieza confiable y duradera, pero con el tiempo puede dañarse y fallar.Si se detecta desgaste de la polea dentada, así como en caso de grietas, roturas, deformaciones y otros daños, se deberá desmontar la polea y sustituirla por una nueva.También puede ser necesario desmontar la polea al realizar trabajos de reparación en el motor.
El proceso de sustitución de la polea del cigüeñal depende del tipo de fijación.La forma más sencilla es quitar la polea de los pernos; simplemente desenrosque los pernos y, al mismo tiempo, fije el cigüeñal, evitando que gire.Desmontar una polea dentada de un solo perno es algo más complicado y generalmente tiene el siguiente aspecto:
1.Fijar el coche colocando topes debajo de las ruedas, en el caso de un motor de gasolina, quitar el conector de la bobina de encendido (para que el motor de arranque gire, pero el motor no arranque), en el caso de un motor diésel, quitar el conector de la válvula de suministro de combustible de la bomba de inyección;
2.Trate el perno con cualquier medio que ayude a sacar los sujetadores de su lugar sin romperlo;
3.Coloque una llave con un mango largo en el perno, debe llegar al piso, o además use una tubería;
4.Gire el motor con el motor de arranque; en este caso, el perno debe girar.Si no funciona la primera vez, puedes repetir;
5.Desatornille el perno;
6.Utilizando un extractor especial, desmonte la polea de la punta del cigüeñal.
Cabe destacar que para acceder a la polea en coches con motor longitudinal es mejor utilizar el foso de inspección, y en coches con motor transversal habrá que desmontar la rueda derecha.
Al romper el perno, se debe tener cuidado: se atornilla con gran esfuerzo, por lo que el riesgo de rotura es bastante alto.Se recomienda retirar la polea del cigüeñal mediante un extractor especial, aunque se puede utilizar una simple cuchilla de montaje, pero en este caso también hay que tener cuidado.Algunas poleas tienen orificios roscados especiales en los que se pueden atornillar los pernos y quitar la polea.Sin embargo, en este caso, se debe colocar una chapa de acero debajo de los pernos atornillados, ya que el perno puede atravesar la pared frontal del bloque del motor u otras partes ubicadas debajo de él.
La instalación de la polea del cigüeñal se realiza en orden inverso.Sin embargo, puede haber dificultades, ya que la polea está firmemente instalada en la punta del cigüeñal, lo que requiere mucho esfuerzo físico.El lugar de aterrizaje de la polea se puede tratar con grasa para facilitar su instalación.
Con el reemplazo adecuado de la polea del cigüeñal, todas las unidades del motor funcionarán normalmente, lo que garantizará un funcionamiento confiable de toda la unidad de potencia.
Hora de publicación: 27 de agosto de 2023