El cigüeñal es una parte importante del motor de un automóvil. Su función es convertir la fuerza del gas del pistón y la biela en par, y convertir el movimiento lineal del pistón en movimiento rotatorio, que se utiliza para impulsar el sistema de transmisión del automóvil y los componentes del motor, el mecanismo neumático y otros dispositivos auxiliares. En resumen, es el componente que genera la potencia del automóvil.
La fuerza del cigüeñal es extremadamente compleja. Funciona bajo la acción combinada de la fuerza del gas, la fuerza de inercia y su momento, que cambian periódicamente, y soporta cargas alternas de flexión y torsión. Por lo tanto, el cigüeñal debe tener suficiente resistencia a la fatiga y rigidez frente a la flexión y la torsión; el muñón debe tener suficiente superficie de apoyo y resistencia al desgaste.
El cigüeñal se fabrica generalmente mediante forjado en matriz de aceros de medio carbono (45, 40Cr, 35Mn²) y otros aceros de medio carbono y aceros de aleación de medio carbono. La superficie del muñón se somete a un tratamiento de temple de alta frecuencia o nitruración, y finalmente a un acabado. Para mejorar la resistencia a la fatiga del cigüeñal y eliminar la concentración de tensiones, la superficie del muñón debe granallarse y las esquinas redondeadas deben someterse a un tratamiento de laminación. Cabe destacar que el cigüeñal nitrurado debe volver a nitrurarse después del rectificado, ya que de lo contrario corre el riesgo de romperse.
El cigüeñal consta básicamente de varias bielas. Un muñón, dos brazos de cigüeñal (izquierdo y derecho) y dos muñones de bancada (izquierdo y derecho) constituyen una biela. La posición o disposición relativa de las bielas depende del número de cilindros, su disposición y la secuencia de funcionamiento del motor.
La fractura del cigüeñal suele comenzar desde una grieta pequeña, y la mayoría se produce en la conexión con el brazo del cigüeñal, en el filete del muñón de la biela del cilindro de culata o del cilindro terminal. Durante el funcionamiento, la grieta se expande gradualmente y se rompe repentinamente al alcanzar cierto nivel. La parte marrón que se encuentra a menudo en la superficie rota, que obviamente corresponde a una grieta antigua, y el tejido brillante es el rastro que se desarrolló hasta la rotura repentina posterior. Hoy, el editor compartirá con usted la causa de la rotura del cigüeñal.
Causas de la fractura del cigüeñal del motor
1. Las esquinas redondeadas en ambos extremos del muñón del cigüeñal son demasiado pequeñas.
Al rectificar el cigüeñal, la rectificadora no controlaba correctamente el filete axial. Además del procesamiento de superficie rugosa, el radio del filete era demasiado pequeño, lo que generaba una gran concentración de tensiones en el filete durante el funcionamiento del cigüeñal, lo que reducía su vida útil.
2. El eje del muñón de bancada del cigüeñal está descentrado, lo que altera el equilibrio dinámico del conjunto. Cuando el motor diésel funciona a alta velocidad, se genera una fuerte fuerza de inercia que provoca la rotura del cigüeñal.
3. Exceso de temperatura en el cigüeñal. Después de un uso prolongado, especialmente tras un accidente por quemaduras de baldosas o golpes en el cilindro, el cigüeñal presentará una gran flexión, por lo que deberá desmontarse para corregir el prensado en frío. Debido a la deformación plástica del metal dentro del cigüeñal durante la calibración, se generará una gran tensión adicional, lo que reducirá su resistencia. Si la temperatura en el cigüeñal es demasiado alta, podría dañarse o agrietarse, y romperse poco después de su instalación.
4. El volante está suelto
Si el perno del volante está flojo, el conjunto del cigüeñal perderá su equilibrio dinámico original y el motor diésel vibrará después de funcionar y, al mismo tiempo, generará una gran fuerza de inercia, lo que provocará fatiga del cigüeñal y una fácil rotura en el extremo trasero.
5. Mala calidad del propio cigüeñal.
Al comprar cigüeñales, no debe buscar precios bajos; deben adquirirse en los canales habituales. Además, deben revisarse cuidadosamente antes de la instalación y, si presentan algún problema, deben reemplazarse o devolverse a tiempo. Además, durante la revisión del motor, el cigüeñal debe someterse a una detección magnética de defectos o a una inspección de percusión en baño de aceite. Si se presentan grietas radiales o axiales que se extiendan hasta el reborde del muñón, el cigüeñal no podrá reutilizarse.
6. El casquillo principal es diferente del eje.
Al ensamblar el cigüeñal, si las líneas centrales de los bujes principales en el bloque de cilindros no están en el mismo eje, se producirá fácilmente el accidente de quemar los bujes y sujetar los ejes después de que funcione el motor diésel, y el cigüeñal también se romperá bajo la fuerte acción de tensión alterna.
7. La holgura del conjunto del cigüeñal es demasiado grande
Si la holgura entre el muñón del cigüeñal y el casquillo del cojinete es demasiado grande, el cigüeñal impactará el casquillo del cojinete después de que funcione el motor diésel, pero la aleación se cae y el casquillo se quema para sujetar el eje, y el cigüeñal también se daña fácilmente.
8. El tiempo de suministro de aceite es demasiado temprano o el volumen de aceite de cada cilindro es desigual.
Si la bomba de inyección suministra combustible demasiado pronto, el pistón se quemará antes de alcanzar el punto muerto superior, lo que provocará detonaciones en el motor diésel y el cigüeñal se verá afectado por tensiones alternas. Si la cantidad de aceite suministrada a cada cilindro no es uniforme, los muñones del cigüeñal sufrirán tensiones desiguales debido a la inconsistencia de los cárteres de explosión de cada cilindro, lo que provocará fatiga prematura y grietas.
9. Mala lubricación del cigüeñal
Si la bomba de aceite está muy desgastada, el canal de aceite lubricante está sucio y la circulación no es suave, el suministro de aceite será insuficiente y la presión del aceite caerá, lo que provocará que no se forme una película de aceite lubricante normal entre el cigüeñal y el casquillo del cojinete, lo que provocará una fricción seca y hará que el casquillo quemado sujete el eje, cigüeñal roto y otros accidentes importantes.
10. El cigüeñal se rompió después de la operación.
Si el acelerador es demasiado fuerte o demasiado débil, el frenado frecuente o la sobrecarga prolongada pueden dañar el cigüeñal debido al par excesivo o a las cargas de impacto. Además, en accidentes como exceso de velocidad, embestidas y válvulas superiores en el motor diésel, el cigüeñal también es propenso a romperse.
Diagnóstico de fallas y eliminación de la fractura del cigüeñal del motor
Para evitar que se rompa el cigüeñal, se pueden tomar las siguientes medidas durante el mantenimiento:
En primer lugar, antes de reparar el cigüeñal, verifique cuidadosamente si presenta grietas, prestando especial atención a la zona de transición del filete. Si las hay, deseche el eje. Al pulir el muñón, tanto el muñón como el brazo del cigüeñal deben mantener un radio de filete determinado. El tamaño del filete no debe reducirse arbitrariamente. Preste atención al acabado superficial del filete, ya que, de lo contrario, se concentrarán tensiones y se romperá el cigüeñal.
En segundo lugar, cuando el tamaño del muñón excede el límite, es necesario utilizar un método que tenga un menor impacto en la resistencia a la fatiga del muñón para restaurarlo. La intensidad se reduce considerablemente.
A continuación, la holgura de ajuste y la holgura final de cada muñón y cojinete deben cumplir con la norma. Si la holgura es demasiado grande, el cigüeñal puede dañarse fácilmente por impacto. Si es demasiado pequeña, el cigüeñal puede romperse debido al eje. En cuanto al montaje, el tiempo de encendido debe calibrarse con precisión, ni demasiado adelantado ni demasiado retrasado, y se debe prestar atención al equilibrio del cigüeñal, el volante y el embrague.
Aviso legal: Este artículo se reproduce en línea y los derechos de autor pertenecen al autor original. Si los videos, imágenes y textos utilizados en este artículo presentan problemas de derechos de autor, por favor, infórmenos lo antes posible. Confirmaremos los derechos de autor según las pruebas que nos proporcione y pagaremos la remuneración del autor según las normas nacionales o eliminaremos el contenido de inmediato. El contenido de este artículo refleja la opinión del autor original y no implica que esta cuenta oficial esté de acuerdo con su opinión ni sea responsable de su autenticidad.
