El cigonyal del motor: què és, com funciona, parts, avaries i fabricació

El cigonyal és una de les peces clau d'un motor de pistons. És a dir, el tipus de motors que fan servir pràcticament la totalitat de les motos, cotxes, furgonetes, camions, etc.

En aquest article t'explicarem què és el cigonyal, com funciona i quines parts té. A més de les possibles avaries i alguns detalls sobre la seva fabricació, desmuntatge i equilibrat. És a dir, tot el necessari per entendre bé aquesta peça del motor.

Què és el cigonyal

És un eix col·locat a la part inferior del motor compost de diverses manetes, que són les que reben el moviment dels pistons a través de les bieles. Així, s'obté el moviment giratori necessari per moure el cotxe o un altre vehicle motoritzat.

El funcionament del cigonyal

Per entendre com funciona el cigonyal, cal saber què paper exerceix dins d'un cotxe. És la peça encarregada de transformar el moviment vertical dels pistons en un moviment circular. Així es pot utilitzar per moure les rodes mitjançant la transmissió.

La comparació que ajuda més a comprendre això és que el cigonyal fa el mateix que els pedals d'una bicicleta. Només que, en lloc de girar per l'acció de les cames, és mogut per les explosions produïdes dins de les cames càmeres de combustió, que empenyen els pistons cap avall juntament amb les bieles.

En un dels extrems, el cigonyal té acoblat el volant motor, que és un disc (generalment bimassa) al que s'acobla i desacobla el embragatge. Una cosa que controlem nosaltres mitjançant el pedal d'embragatge, si és una caixa de canvis manual o, per si sol, si és una caixa de canvis automàtica.

A partir d'aquí gairebé tots els cotxes funcionen igual. El moviment de gir passa per la caixa de canvis, que regula la seva velocitat depenent de la marxa engranada. Per això, el gir es transmet al arbre de la transmissió (si el motor està en un eix diferent de les rodes motrius), per això diferencial, que permet bifurcar aquest gir en dos paliers i que girin a diferents velocitats en un revolt. Finalment, aquests fan girar les rodes del cotxe a través de les juntes homocinètiques. Si vols conèixer detalladament com funciona cada element, entra als enllaços inserits al llarg del text.

Com veus, tota una cadena de components giratoris que permeten que el cotxe es mogui. Tot i que tot depèn que el cigonyal compleixi amb la seva funció al motor: convertir el moviment vertical en giratori. Per això, els motors rotatius o Wankel no necessiten un cigonyal, perquè les combustions que es generen a dins ja produeixen un moviment circular.

Parts d'un cigonyal

Entre les parts constitutives es pot assenyalar:

• tots els suports que realitzen un gir sobre el mateix càrter
• les nines que suporten el gir de les bieles
• tots els braços que uneixen les nines i
• tots els contrapesos que permeten que no hi hagi vibracions.

Els suports han de ser endurits, igual que les nines, per diversos tractaments tèrmics. Un procés en què es requereix una absoluta precisió per aconseguir les toleràncies adequades perquè sigui durador. Qualsevol falla en aquest procés pot causar esquerdes per fatiga.

Article relacionat:

Tot el que cal saber sobre l'oli del motor

Fabricació del cigonyal

En la fabricació d'aquesta peça s'utilitzen materials com el acer forjat, que posteriorment es ve, mecanitza y equilibra.

Se li dóna una manera molt compacta perquè tingui una gran rigidesa. Tot i que això augmenta la possibilitat de pèrdues o deformació del material per fregament. Això, però, no és un problema per la constant lubricació que rep.

L'interior del cigonyal pot ser buit, per reduir el pes i estalviar en materials de fabricació. Una estructura que s'aprofita per conduir l'oli a pressió que el manté lubricat. Els coixinets dels suports i les nines reben l'oli per petits orificis practicats a diverses zones del cigonyal.

Símptomes d'avaria al cigonyal

És molt estrany que un cigonyal es faci malbé. Estan dissenyats de manera que aguantin tota la vida útil del cotxe de sobres. Tot i això, quan es produeixen avaries, la majoria es redueixen a aquestes possibilitats:

desgast

Els nines han d'estar perfectament lubricades tot el temps. Si no es desgastaran a poc a poc. Aquesta avaria es pot produir per:

• No tindre el nivell d'oli adequat en tot moment
• Una fallada a la bomba d'oli que no s'arregli a temps
• No canvieu l'oli al seu moment, fins al punt que la seva degradació sigui molt gran.

Aquestes causes no només deterioraran el cigonyal i els canells. Altres parts del motor patiran fins a causar avaries majors, normalment abans que el mateix cigonyal. Per exemple: el arbre de lleves, els cilindres, els cèrcols dels pistons o les bieles.

ruptura

És estrany, però el cigonyal també es pot trencar. Encara que si no és per algun defecte de fabricació, el més habitual és que es degui a un ús anòmal. Circular a baixes revolucions i amb molta càrrega fa patir una mica més al cigonyal. Però no és probable que això arribi a trencar el cigonyal d?un turisme. En un altre tipus de vehicles pesants si pot ser una cosa plausible.

Reprogramar o modificar el motor, de manera que rendeixi molt més del normal, també és una causa probable. Al nostre país no són habituals pels límits que imposa la legislació, però en altres països es poden veure potenciacions molt més grans amb freqüència. Per exemple, el Toyota Yaris GR Powertune de 500 CV d'Austràlia.

És clar, si pel que sigui, el cigonyal estava mal equilibrat, també es pot trencar amb facilitat al cap d'uns centenars de quilòmetres. Però això és molt rar si el cotxe té tots els seus components de fàbrica. En tot cas, és més probable en modificacions o reparacions profundes d'un motor, en què no s'han fet bé els càlculs per equilibrar-lo.

Com desmuntar el cigonyal

Com has pogut veure a la descripció del cigonyal, està unit al motor perquè les bieles van agafades als canells. També està unit a la transmissió mitjançant el volant motor. Per això, el procés d'extracció del cigonyal és molt llarg i complex, i per tant suposa una factura molt alta al taller.

Per extreure'l cal retirar les cadenes o corretges del motor. El que inclou la corretja auxiliar i la corretja de distribució. Després cal treure la corriola auxiliar o damper i l'amortidor del cigonyal o balancejador harmònic.

Després cal treure el càrter per arribar al cigonyal per la part inferior del motor i, en molts casos, extreure la bomba d'oli. Després li toca el torn a les tapes de cada biela, retirar les tapes dels coixinets que asseguren el cigonyal al motor. Quan s'extreu, cal anar amb compte perquè el cigonyal pesa molt.

Aquests són els passos més habituals per desmuntar el cigonyal dun motor, però cada model és diferent. També és possible que calgui treure la bomba d'aigua en el procés, de manera que caldria buidar-lo circuit de refrigeració.

Article relacionat:

Anticongelant per al cotxe: quins tipus hi ha i quins es poden barrejar

Com s'equilibra

L'equilibrat del cigonyal és un procés que normalment no cal fer als cotxes convencionals. Tanmateix, sí que cal fer-ho a modificacions profundes del motor, on s'hagi fet algun tipus d'alleugeriment per augmentar la potència. Es tracta de reduir o augmentar el pes dels contrapesos del motor perquè pugui girar sense vibracions. També s'equilibra en reparacions complexes, que no se solen escometre en cotxes normals.

Per això es requereix material especialitzat que funciona gràcies al mateix principi que les màquines d'equilibrat dels pneumàtics. És a dir, el que es pretén és que el punt d'equilibri de les masses estigui sempre al mateix lloc a tot el recorregut de gir de cada peça.

Imatges – Kojach, Jan Willem Broekema, Brian Burger, Photodesaster, Dvortygirl, Kevin Rheese, OK Foundry Company, Inc., Abilene Machine