Técnicas del automóvil motores

Exceptuándose los órganos móviles (pistón, biela, cigüeñal), el resto de los componentes del motor, como válvulas, árbol de levas, etc., solamente producen escasas vibraciones, por cuanto al hablar de equilibrado nos referiremos únicamente a los mecanismos del sistema biela- manivela que hasta aquí hemos tratado, estudiando por separado los movimientos de rotación y los rectilíneos alternativos. Para que el equilibrado del cigüeñal resulte completo, el eje debe ser equilibrado estática y dinámicamente. Se dice que el eje está equilibrado estáticamente cuando es nula la resultante de las fuerzas actuantes. En estas condiciones, apoyando sus extremos sobre soportes en cuña, se mantiene quieto en cualquier posición que se deje. La disposición de los codos del cigüeñal en los moto­ res de varios cilindros resulta tal que el eje cumple generalmente la condición de equilibrio está­ tico. Cuando no es así se disponen contrapesos para lograr este equilibrio. Así, por ejemplo, el cigüeñal para motor monocilíndrico representado en la Figura 4.49, al girar, está sometido a la fuerza centrífuga Fe aplicada al centro del codo, que puede ser equilibrada añadiendo dos con­ trapesos de masas m ’y m " tales, que se cumpla: r ’(m' + m") = r-m. Figura 4.49 Figura 4.50 Un eje está equilibrado dinámicamente cuando los momentos generados por las fuerzas centrífugas, tomados con respecto a un punto cualquiera, resultan nulos. En la Figura 4.50 se ha representado un cigüeñal para motor de dos cilindros que estáticamente resulta equilibrado, pues sus codos están en oposición. Con el giro del eje, en cada codo queda aplicada una fiierza centrí­ fuga Fe, de sentido contrario una de la otra, actuando sobre líneas de acción paralelas, separadas la distancia b. En consecuencia, el eje está sometido a un momento: M = Fe ■b. Este momento resultante debe ser equilibrado situando contrapesos convenientes en los luga­ res adecuados, o sea, en la prolongación de los codos y opuestos a ellos. En la práctica, los ci­ güeñales para motores de más de dos cilindros resultan equilibrados dinámicamente en su propia construcción, ya que los codos forman generalmente un plano de simetría perpendicular al eje de rotación, respecto al cual, resultan simétricos en número, forma y posición. En otros casos se recurre al empleo de contrapesos, que son regulados en máquinas adecuadas, en las que se de­ termina su masa y posición. La Figura 4.51 muestra la disposición de los contrapesos en dos modelos de cigüeñal para motor de cuatro cilindros en línea. El de la izquierda dispone un con­ trapeso para cada codo, mientras el de la derecha dispone dos. Figura 4.51