1. Introducción

Los metales axiales están sometidos un esfuerzo constante en el funcionamiento del motor, por lo que su buen

estado ayudara al cigüeñal a estar alineado correctamente en el motor y evitar desgastes o deformaciones fuera

de rango.

El cigüeñal esta expuesto a flexión ya sea por su propio peso y además por el aporte calórico en la carrera de

trabajo.

Deberá solicitar las herramientas necesarias para la actividad en el pañol, el alumno deberá utilizar los motores

asignados por el profesor para realizar la actividad. Deberá leer cuidadosamente las instrucciones de este

manual para evitar accidentes.

Durante el transcurso de las actividades el alumno se encontrará con el símbolo , el cual indica que el alumno deberá interrumpir su actividad y solicitar la presencia del profesor, para que corrobore, evalúe o supervise alguna actividad. Además, las guías contemplan preguntas de auto evaluación, que no son calificadas por el profesor, pero ayudan a encontrar errores en la realización de las actividades y logran desarrollar la pro actividad, es decir anteponerse a los errores y encontrar soluciones a éstos sin que intervenga un agente externo en la decisión.

2. Objetivos

En esta actividad se realizara la verificación del cigüeñal y metales axiales, siguiendo el procedimiento lógico y

adecuado para este trabajo.

El objetivo es aprender la secuencia de trabajo para verificar el cigüeñal y metales axiales para poder entregar

un diagnostico preciso y con esto un optimo funcionamiento del motor.

3. Duración 135 minutos

GL RMS3401-L09M

VERIFICACIÓN DEL CIGÜEÑAL, METALES AXIALES Y TUNEL DE BANCADAS

CARRERA: ING. DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA TÉCNICO EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA ASIGNATURA: RMS3401 REPARACIÓN DE MOTORES SEMESTRE: III

PROFESOR: JULIO CABALLERÍA ASTUDILLO.

4. Prerrequisitos

- No requiere de prerrequisito

5. Bibliografía previa

Motores Capítulo 6 Autor José Miguel Alonso, Tema Verificación de cigüeñal Pagina 151 a la 155

6. Marco teórico

Cigüeñal

Disposición de las manivelas en función del diseño del motor y del número de cilindros: Equilibrado estático y

dinámico: El progreso tecnológico y constructivo: Inconvenientes y consejos para prevenirlos.

El cigüeñal forma parte del mecanismo biela manivela, es decir de la serie de órganos que con su movimiento

transforman la energía desarrollada por la combustión en energía mecánica. El cigüeñal recoge y transmite al

cambio la potencia desarrollada por cada uno de los cilindros. Por consiguiente, es una de las piezas más

importantes del motor.

En los motores rotativos (eléctricos o de turbina), el árbol motor tiene simplemente forma cilíndrica, con

estriados para su ajuste con el rotor (inducido eléctrico o rodete de la turbina) y engranajes o poleas para

transmitir el movimiento. En los motores de pistón rotativo (tipo Wankel) el cigüeñal lleva simplemente una

excéntrica circular por cada pistón.

Sin embargo, en los motores alternativos tradicionales tiene una forma más complicada (puesto que hay

manivelas), determinada por la necesidad de transformar el movimiento alternativo en movimiento giratorio:

precisamente dada su forma, se le denomina árbol de manivelas o árbol de codos, además de cigüeñal.

En los primeros tiempos, el motor típico de combustión interna era monocilíndrico, y el cigüeñal, al tener una

sola manivela, era completamente semejante al antiguo berbiquí de carpintero, denominado en francés

«vilebrequin». El término vilebrequin es aún hoy día el apelativo francés correspondiente al español cigüeñal.

Los ingleses lo llaman «crankshaft», que significa árbol - manivela.

Cada manivela está formada por dos brazos llamados brazos de, manivela y por la muñequilla de manivela o

muñequilla de biela, que gira sobre el cojinete de la cabeza de biela. Las muñequillas del eje de rotación del

cigüeñal se denominan muñequillas de bancada.

En los motores con los cilindros en línea el cigüeñal está formado por tantas manivelas como cilindros. En los

motores con los cilindros opuestos el número de manivelas puede ser el mismo que el de cilindros o sólo la

mitad. En los motores en V, generalmente el número de manivelas es la mitad del de cilindros

. El número de muñequillas de bancada puede variar bastante. Por ejemplo, en un motor de 4 cilindros puede

emplearse un cigüeñal que tenga únicamente dos muñequillas de bancada, o bien tres, cuatro o cinco. La

elección depende de razones técnicas y económicas. La solución más económica es un cigüeñal con sólo dos

apoyos en los extremos, pero en este caso no puede pretenderse alcanzar potencias elevadas a altos

regímenes' De hecho, para evitar las flexiones y las consiguiente vibraciones del cigüeñal, es necesario que las

muñequillas de manivela tengan el mayor diámetro posible y los brazos de manivela una sección considerable.

El cigüeñal y las cabezas de biela son pesados y, por tanto, las masas en rotación originan fuerzas

considerables y el motor no puede girar a regímenes muy elevados. Las oscilaciones Electoras del cigüeñal son

también la causa de ruidos originados por el golpeteo sobre los cojinetes de bancada.

Por estos motivos, en los motores de 4 cilindros, la solución del cigüeñal con 2 muñequillas de bancada no se

emplea actualmente.

Muchos motores de 4 cilindros tienen 3 muñequillas de bancada, pero en los motores más modernos y,

principalmente, en los de mayor cilindrada se prefiere la solución con 5 muñequillas de bancada, que es la más

costosa, pero permite alcanzar potencias específicas elevadas y, al mismo tiempo, mayor ligereza del motor.

Por esta misma razón, generalmente, los motores de 6 cilindros en línea tienen 7 muñequillas de bancada, los

motores de 6 cilindros en V poseen 4 muñequillas de bancada y los de 8 en V, 5 muñequillas de bancada.

El cigüeñal lleva en el extremo destinado a transmitir la potencia, una brida para la fijación del volante; éste a su

vez, soportará el embrague. El otro extremo está conformado para hacer solidarios con él el engranaje de

mando de la distribución y las poleas para el accionamiento por correa de los órganos auxiliares: bomba de

agua, generador eléctrico, ventilador, etc. La forma de las manivelas varía y depende del número de cilindros, el

número de apoyos de bancada, del sistema de fabricación y sobre todo de si existen o no contrapesos.

Generalmente, los cigüeñales de los motores para automóviles están apoyados sobre cojinetes de fricción y

constituidos por una sola pieza. Los cojinetes de bolas o rodillos se emplean únicamente en los motores de

motocicletas y a veces en motores para vehículos industriales. En este caso los cigüeñales están compuestos

por varias piezas. En los motores para motocicletas las muñequillas y las manivelas se construyen

separadamente y se unen después del montaje de los cojinetes.

En los motores con varios cilindros y para regular el par motor, que en cada cilindro varía durante el cielo

pasando por s u valor máximo cada 2 vueltas (motor de 4 tiempos), y para hacer más uniforme el movimiento

del cigüeñal, se actúa de manera que las combustiones en los diferentes cilindros se sucedan con intervalos

iguales. Con este fin se colocan las manivelas de tal manera que las correspondientes a dos cielos

consecutivos se encuentran desfasadas con un ángulo igual a: 180 h/i, donde h es el número de tiempos e i el

número de cilindros.

Balanceo de eje cigüeñal. El equilibrado se consigue por medio de contrapesos aplicados, a las manivelas para obtener, cuando sea

necesario, el equilibrado estático y el dinámico del cigüeñal en todo su conjunto y, muchas veces, de cada una

de las manivelas. Sirve además para reducir el efecto de algunas de las fuerzas debidas a las masas en

movimiento alternativo. Los objetivos del equilibrado son esencialmente dos:

Reducir las vibraciones del motor causadas por las fuerzas y momentos generados por la presión de los gases

en los cilindros y por las piezas en movimiento alternativo y giratorio (pistones, bielas, y cigüeñal).

Reducir las cargas sobre los cojinetes de bancada.

7. Actividades a realizar

7.1 REQUERIMIENTOS PARA EL DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD.

a. Equipos requeridos

Motor.

b. Número de alumnos sugerido por equipo

Se recomienda realizar la actividad con 4 alumnos máximo

c. Instrumentos requeridos Micrómetro exterior Reloj Comparador Reloj Comparador Contra puntas de medición

d. Herramientas requeridas

Manual del motor Llave de torque Aceitera Caja de dados Caja de herramientas

e. Descripción y procedimiento

7.2. Instrucciones de la (s) actividades a desarrollar: “ Verificación del cigüeñal”

1. Seleccionar el motor para trabajar.

2. Retire el carter del motor.

Fig. 1 Carter del motor

3. Suelte las tapas de biela para poder liberar el cigüeñal. 4. Saque las tapas de bancada del cigüeñal. Recuerde el orden de desmontaje de las bancadas que es

desde el exterior hacia la bancada central, en forma de caracol o cruzada, según la especificación del manual del fabricante.

Fig. 2

Eje cigüeñal de un motor

5. Saque el cigüeñal y móntelo en las contra puntas de medición.

Fig. 3 Cigüeñal montado en contrapuntas de medición

6. La flexion del eje cigüeñal se mide en el descanso o bancada central del eje, mediante la lectura que

arroja el reloj comparador, si la tolerancia supera a la del fabricante, el cigüeñal se debe cambiar.

Medida de flexión del cigüeñal Tolerancia del manual

Observaciones o diagnóstico

7. Con el reloj comparador verifique excentricidad de cada una de las bancadas y anote los valores

encontrados y compárelos con el manual de servicio. (explicación de la utilización del reloj para obtener las medidas)

Tabla de medidas de la excentridad de las bancadas

bancada N° Medida obtenida Medida manual

Observaciones

8. Con el micrómetro realice as mediciones en cada uno de los puños de biela, en forma horizontal y vertical y anote los valores obtenidos y compárelos con el manual de servicio.

Fig. 4 Verificación puños de biela

Puño de biela N° Medida horizontal Medida vertical Tolerancia fabricante

9. Verifique los metales axiales existentes en el motor y verifique su espesor con un micrómetro y compárelos con el manual de servicio.

Fig. 5 Metales axiales

Mediciones metales Tolerancia manual

Observaciones

10. Proceda a montar las bancadas del eje solamente sobre el block en el orden y con el torque correspondiente, según manual del fabricante.

11. Medir el túnel de las bancadas del eje cigüeñal con un alexómetro, debe realizar dos medidas cada una

a 90 ° y comprobado por el micrómetro. Las bancadas deben ser montadas sin los metales.

Fig. 6

Medicion del tunel de bancadas

Bancada N° Medida horizontal Medida vertical Tolerancia manual

12. Saque las bancadas que acaba de medir el túnel.

13. Monte el cigüeñal en el motor y coloque las tapas de bancadas con el torque especificado en el manual sin poner las bielas y verifique su juego axial colocando un destornillador entre una tapa de bancada y el cigüeñal y realice un movimiento de lado a lado. Además monte un reloj comparador en el lado del volante y compruebe el huelgo axial. Anote el valor obtenido y compárelo con el manual de servicio.

(explicación de las causas del aumento del juego axial.)

Fig.12 Verificación juego axial cigüeñal y reloj comparador

Tabla de medidas juego axial cigüeñal

Juego axial total Tolerancia manual

14. Vuelva a soltar el cigüeñal y ahora monte los pistones con las bielas y termine el armado del motor. 15. Una vez terminada la guía guarde las herramientas y deje el lugar de trabajo limpio y ordenado.

7.3. Guía de autoevaluación para el alumno Conteste la siguientes preguntas y. Luego realice una evaluación a su compañero. ¿Como es posible disminuir el juego axial del cigüeñal? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿Por que debe tener un juego axial el cigüeñal? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿A que esfuerzo esta sometido el cigüeñal? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿Cuando se encuentra una raya en el puño del cigüeñal o el de biela siempre hay que rectificarla? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Pauta de evaluación de la guía

Rut Nota

Alumno

Asignatura REPARACIÓN DE MOTORES Sigla RMS 3401 Sección

Nº Actividad L09M Nombre VERIFICACIÓN DEL CIGÜEÑAL, METALES AXIALES Y TUNEL DE

BANCADAS

60% Habilidades (7.0=Logrado / 1.0=No Logrado)

% Descripción

S/Herramientas 10% Selecciona la herramienta adecuada para el trabajo a realizar. Usa correctamente las herramientas

U/Herramientas 20% Usa correctamente la herramientas

P/ Desarme 15% Utiliza un procedimiento adecuado y cuidadoso al desarmar componentes

P/Armado 15% Utiliza un procedimiento adecuado y cuidadoso al armar componentes.

40% Diagnostico e Información (7.0=Logrado / 1.0=No Logrado)

Primer intento: 7 Segundo intento: 4 Tercer

intento: 1 Descripción

Diagnóstico 30% Realiza un correcto diagnóstico en base a las mediciones obtenidas.

U/ Información 10% Utiliza la información de la guía y/o manual del fabricante para realizar la actividad.

N1:

Actitudes : Descuento (si se aplica) en cada item - Máximo 30%

- No

Logrado

Descripción

- Logrado

Orden 0.5 Mantiene su espacio de trabajo ordenado mientras realiza la experiencia y se comporta en forma ordena mientras realiza las actividades

Limpieza 0.5 Mantiene su espacio de trabajo limpio mientras realiza la experiencia y se preocupa de que quede limpio al finalizar la actividad

Cuidado 1.0 Realiza la experiencia cuidando no producir daños físicos a los componentes, compañeros y a sí mismo.

Seguridad 1.0 Observa las normas y ocupa los implementos de seguridad al trabajar

Autocontrol 0.5 Se mantiene controlado a pesar de los intentos fallidos y ante la presión del tiempo para realizar las actividades

Descuento

El alumno debe Repetir la experiencia Pasar a la experiencia siguiente

Firma

Alumno

V°B° Docente