¿De qué material está hecho el cojinete del cigüeñal de un automóvil?
El cojinete del cigüeñal (también conocido como cojinete de cigüeñal o cojinete grande) es un manguito deslizante con estructura compuesta. Está formado principalmente por una base de acero y una capa de aleación antidesgaste. Esta estructura combina resistencia y durabilidad para adaptarse al entorno de trabajo del motor, caracterizado por altas velocidades, presiones y temperaturas.
Composición del material principal
Espalda de acero: Generalmente fabricada en acero con bajo contenido de carbono o acero aleado, que proporciona soporte estructural y rigidez.
Aleación reductora de desgaste: En contacto directo con el cigüeñal, cumple las funciones de reducir la fricción, soportar la carga y disipar el calor. Los tipos comunes incluyen:
Aleación Babbitt (a base de estaño o de plomo)
Características: Buena resistencia al desgaste y buena adaptabilidad.
Aplicación: Se utiliza principalmente en motores de gasolina con niveles de refuerzo más bajos.
Aleación a base de cobre (como el bronce de plomo, la aleación de cobre y plomo)
Características: Alta resistencia, alta resistencia al desgaste y alta resistencia a la temperatura.
Aplicación: Adecuado para motores diésel o motores de gasolina de alta carga.
Aleación a base de aluminio (con alto o bajo contenido de plata)
Características: Peso ligero, buena disipación del calor y excelente resistencia al desgaste.
Aplicación: Actualmente, es el más utilizado en cojinetes de cigüeñal de motores de combustión interna. Explicación adicional
Las aleaciones a base de aluminio se han convertido en la opción predominante debido a su excelente rendimiento integral, siendo especialmente adecuadas para motores modernos con alta velocidad de rotación y funcionamiento continuo.
Algunos productos de alta gama también se someten a tratamientos como el estañado y el fosfatado en la superficie de la aleación resistente al desgaste para optimizar aún más las propiedades de fricción.
Los muñones del cigüeñal se suelen utilizar en pares (superior e inferior), instalados entre el muñón principal del cigüeñal y el bloque de cilindros, y se basan en una película de aceite de aproximadamente 0,005 milímetros para lograr una lubricación fluida y evitar el contacto directo entre los metales.
Para ver el material específico de los muñones del cigüeñal de un vehículo en particular, puede consultar el manual de mantenimiento o buscar información compatible a través de Autohome Crankshaft Journal.
Los muñones del cigüeñal de los automóviles son componentes clave de los cojinetes deslizantes del motor. Sus funciones principales se pueden resumir de la siguiente manera:
Sujetar y fijar el cigüeñal: Asegurarse de que el cigüeñal mantenga una posición radial estable durante la rotación a alta velocidad, evitando vibraciones o desviaciones.
Formar una película de aceite para lubricación líquida: Establecer una película de aceite extremadamente delgada (aproximadamente 0,005 milímetros) entre el muñón del cigüeñal y el muñón, convirtiendo la fricción directa del metal en lubricación fluida, lo que reduce significativamente el desgaste.
Reducción de la fricción y el desgaste: Gracias a la estructura de la camisa, compuesta de materiales resistentes al desgaste como la aleación de babbitt y la aleación de cobre-plomo, se reduce eficazmente la resistencia a la fricción y se prolonga la vida útil del motor.
Disipación de calor y refrigeración: Utilizar la circulación del aceite del motor para eliminar el calor generado durante el funcionamiento, evitando así que los cojinetes fallen debido a las altas temperaturas.
Posicionamiento axial (para algunos tipos): Los muñones del cigüeñal con brida también pueden limitar el movimiento axial del cigüeñal a lo largo del eje, asegurando la posición relativa precisa de las piezas móviles.
Si la lubricación es deficiente, el montaje es incorrecto o el aceite del motor contiene impurezas, puede producirse la ruptura de la película de aceite, lo que conlleva fallos graves como el sobrecalentamiento del cojinete, el agarrotamiento del eje, etc., que se manifiestan como una disminución de la presión del aceite, ruidos anormales y una reducción de la potencia. Por lo tanto, el cambio regular del aceite y los filtros del motor, así como el mantenimiento del vehículo según las especificaciones, son de suma importancia para proteger los cojinetes del cigüeñal.
La avería del cojinete del cigüeñal en un automóvil (conocida comúnmente como desgaste o rotura del cojinete) es una de las fallas mecánicas más graves del motor. Generalmente se debe a una falta de lubricación, lo que provoca fricción en seco, sinterización a alta temperatura e incluso el agarrotamiento entre el muñón del cigüeñal y el cojinete. En casos extremos, puede llegar a destruir el motor.
Principales manifestaciones:
Ruido anormal: El motor emite un sonido metálico sordo, como un "tang, tang" o un "zumbido", que se acentúa especialmente al acelerar.
Alarma de presión de aceite: Se enciende el indicador de presión de aceite en el tablero y el manómetro de presión de aceite muestra una lectura baja.
Pérdida de potencia: La potencia de salida del motor disminuye y la aceleración se debilita.
Emisiones excesivas: Puede emitirse humo negro.
Alarma de alta temperatura: Temperatura del agua o del aceite anormalmente elevada.
El motor no arranca o se cala: en casos extremos, el cigüeñal y el cojinete se queman y se quedan atascados, impidiendo que el motor gire.
Causas comunes:
Problemas en el sistema de lubricación:
Presión de aceite insuficiente (desgaste de la bomba de aceite, fallo de la válvula limitadora de presión, fuga en el circuito de aceite).
Cantidad de aceite insuficiente o deteriorada (falta de reposición a largo plazo, uso de aceite de calidad inferior).
Emulsificación del aceite (filtración de refrigerante en el cárter, como por ejemplo, la falla del anillo de bloqueo de agua de la camisa del cilindro).
Conductos de aceite obstruidos (impurezas, depósitos de carbono, virutas de metal que bloquean el conducto principal de aceite o los orificios de lubricación del cigüeñal).
Problemas de montaje y desmontaje:
Holgura excesiva o insuficiente en los cojinetes (que afecta a la formación de la película de aceite).
Selección o instalación incorrecta del rodamiento.
Hábitos de funcionamiento y uso:
Arrancar el motor a alta velocidad y bajo carga pesada inmediatamente después del arranque en frío.
Sobrecarga prolongada y conducción a alta velocidad.
Esto provoca que el motor se cale inmediatamente después de calentarse, dañando así la película de aceite.
Defectos de diseño o fabricación:
Acabado superficial deficiente y mala calidad del material del cigüeñal o del cojinete.
Redondez, deformación, etc., de los muñones del cigüeñal fuera de especificación.
Sugerencias de tratamiento:
Detenga el vehículo inmediatamente: Si escucha algún síntoma sospechoso de falla en el rodamiento (como ruido anormal o alarma de presión de aceite), detenga el vehículo de inmediato y no continúe conduciendo. Esto evitará daños mayores.
Mantenimiento profesional:
Sustituya el cojinete principal del cigüeñal (cojinete grande) y el cojinete de la biela (cojinete pequeño).
Compruebe si el muñón del cigüeñal está rayado, oxidado, desgastado o deformado; si el daño es grave, es necesario rectificar el eje o sustituir el cigüeñal.
Limpie el conducto de aceite, reemplace la bomba de aceite y el filtro, y repare los puntos de fuga en el sistema de refrigeración.
Evaluar si se puede utilizar más a menudo:
Si se trata de una "falla menor del rodamiento", tras una reparación profesional mediante rectificado y la sustitución del rodamiento por uno nuevo, podrá volver a utilizarse.
Si el muñón del cigüeñal está muy desgastado, el cigüeñal está deformado o roto, entonces es necesario reemplazarlo. No se recomienda seguir utilizando la pieza vieja.
Medidas preventivas:
Revise y reemplace periódicamente el aceite y el filtro para que cumplan con las especificaciones.
Antes de conducir, compruebe que el nivel de aceite se encuentra dentro del rango normal (la escala central de la varilla medidora).
Evite el funcionamiento a alta velocidad o con cargas pesadas inmediatamente después del arranque en frío.
En invierno, antes de arrancar el motor en invierno, precaliente el agua a una temperatura superior a 40 °C.
Presta atención al estado del aceite: si hay emulsificación (color blanco, mucha espuma), disminución de la viscosidad o olor a gasolina, repáralo inmediatamente.
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