Capítulo 10 – Un desequilibrio equilibrado. 

Noviembre 2011.

Estos son los últimos avances.

Resulta bastante laborioso trabajar con la pieza, cada vez que realizo una modificación en el cigüeñal, hay que empapelar la biela para evitar la limalla, para luego lavarlo bien y comprobar su centro de gravedad de forma totalmente artesanal.

En un capitulo anterior, hablaba del cigüeñal con su equilibrado estático y dinámico, pues profundizando más sobre esta cuestión, voy descubriendo lo amplio que puede ser la materia relacionada con esta pieza tan importante, y lo limitado que me encuentro en medios para lograr un resultado del que me sienta orgulloso. No estoy muy satisfecho con los acabados de las últimas modificaciones, pero bueno…

Descubriendo cada una de las características del diseño de un cigüeñal, empiezo a comprender que existen dos líneas muy marcadas. Antes tengo que describir, de la forma más simple, las fuerzas que genera un cigüeñal al girar, para poder comprender la solución adoptada.

Resumiendo, hay tres partes, las dos guitarras o platos, la biela, y el pistón.

• El pistón se mueve en línea recta con movimiento de ida y regreso, esto genera una vibración en la dirección de movimiento.
• Las dos guitarras o platos, giran sobre sí mismos como una rueda, y si fueran discos sin ningún detalle o agujero no habría vibraciones y fuerzas.  Pero tienen cada uno un contrapeso o más material por la parte de abajo, lo que genera dos fuerzas verticales en cada giro.
• Hasta aquí bien. El efecto del pistón no se puede evitar, las fuerzas de las guitarras o platos se puede controlar. Por el contrario, la biela en un giro, describe un movimiento complejo, vertical y de rotación al unir el pistón y las guitarras.

Es decir, si quisiera un tener en cuenta cada uno de estos efectos en el diseño del cigüeñal o a la hora de abrir agujeros tendría que recurrir a unos medios de análisis o máquinas que no se si existen en la isla, o por otro lado, un software de alta tecnología con un laboratorio. Aún así, habría que añadir a la teoría y a los ensayos, los efectos de los gases.

Volviendo sobre las dos líneas que mencionaba, tengo que buscar el punto adecuado entre prestaciones o fiabilidad.

• La fiabilidad se lograría reduciendo vibraciones y esfuerzos, ¿cómo? En mi caso añadiendo un plato con una masa considerable, de esta forma el peso de la biela y el pistón serían insignificantes comparado con el plato y como consecuencia sus esfuerzos y vibraciones tendrían menos protagonismos en esta película.
• Prestaciones, eliminar peso donde no se requiere, menor masa en el conjunto.

En conclusión las vibraciones son la limitación.

Si logro menos vibraciones en el cigüeñal, reduciré el riesgo de rotura, tendré mejor confortabilidad en la conducción y lo más interesante, los rodamientos tendrán mejor rendimiento y duración al no verse afectados. Por otro lado, reducir vibraciones no debería ser anular el desequilibrado del cigüeñal, si he dicho bien, todo lo contrario de lo que inicialmente pretendía, lograr un equilibrado en cada punto de su giro. El diseño inicial es desequilibrado y tiene su sentido, el cigüeñal desequilibrado genera unas fuerzas que ayudan en la admisión, compresión y escape de los gases, sin aumentar la masa del conjunto y su inercia.

Un desequilibrio equilibrado. 

Puede que esté equivocado en lo que vaya a decir, pero creo que el desequilibrado (los contrapesos de las guitarras o platos) van determinados por las rmp, creo que interesa que sea menor a mayor revoluciones, y mayor diferencia de contrapeso a menor revoluciones. Y la masa total de las guitarras en función del peso de la biela y pistón.

Cómo se ve en las fotos el cigüeñal está apoyado sobre los dos rodamientos, por lo tanto, la fuerza de estos contrapesos irá aumentando proporcionalmente a las rmp por la aceleración centrípeta, y llegará a una sobrecarga sobre los rodamientos, los cuales quedarán frenados. (Ahora que lo pienso, sustituir uno de los rodamientos  por uno de rodillos de las mismas dimensiones, podría ser interesante).

E ahí el dilema, ¿Cómo hacer lo correcto?

• El motor gira, rodando en circuito, entre 10.000 y 5.000 rmp.
• Recuerdo falta de inercia, a partir de 6.000rmp el motor rodaba bien.
• El 160 comparado con el 150 eran iguales en altas, en baja no tanto.
• Un 140 era una muy estable comparada con el 160, recuerdo partir algunas de las sujeciones del motor al chasis.
• Cuando dabas un golpe de gas la suspensión delantera se comprimía, recordar que es un motor horizontal.

Con estas referencias y toda la información que tengo, decidí, sin saber a ciencia exacta si es lo correcto o no, realizar algunas modificaciones. En los últimos días he estado realizando algunos taladros en las zonas más influyentes para lograr, según mi criterio, el equilibrio en el instante en el que la biela se encuentra a 11º de avance del punto muerto superior, coincidiendo con el nivelando de los contrapesos, por ahora me falta mucho para llegar a ello, ya que el bulón o codo de biela aún tiene mucha masa, ojala le pudiera abrir un taladro en el centro del mismo.

Finalmente añadiré un plato masa en el extremo del cigüeñal apara aumentar la inercia del conjunto.

Otros capítulos de la serie...

Preparación de un motor 160 YX de Pit Bike. Cap.1
Preparación de un motor 160 YX de Pit Bike. Cap.2
Preparación de un motor 160 YX de Pit Bike. Cap.3
Preparación de un motor 160 YX de Pit Bike. Cap.4
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Preparación de un motor 160 YX de Pit Bike. Cap.6
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Preparación de un motor 160 YX de Pit Bike. Cap.8 
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Borja Naranjo / borjanaranjo@gmail.com