l para la historieta sobre un conductor del autobús viejo, curmudgeonly, considera el cigüeñal (historieta) .
El cigüeñal, abreviado a veces ocasional a la manivela, es la pieza de un motor que traduzca el que intercambia el movimiento linear del pistón de en la rotación. Conecta típicamente con una rueda volante, para reducir la pulsación característica del ciclo de cuatro tiempos, y a veces un apagador torsional o vibratorio en el extremo contrario, para reducir las vibraciones de la torsión causadas a menudo a lo largo de la longitud del cigüeñal por los cilindros lo más lejos posible del extremo de la salida actuando en la elasticidad torsional del metal.
El cigüeñal fue inventado en el siglo XIII por el al-Jazari, inventor árabe Mesopotamia ( Iraq ).
Diseño
Los motores minúsculos son generalmente el con varios cilindros para reducir pulsaciones de los movimientos de la leña individual, con más de un pistón atado a un cigüeñal más complejo; pero muchos pequeños motores, tales como ésos encontrados en los ciclomotores o la maquinaria del jardín, son solo cilindro y utilizan solamente un monopistón, simplificando diseño del cigüeñal. El cigüeñal tiene un eje linear sobre el cual gire, típicamente con varios rodamientos autolubrificantes que montan en los cojinetes reemplazables llevados a cabo en el bloque de motor, los cojinetes principales como el cigüeñal experimenta mucha de carga oblicua de cada cilindro en un motor con varios cilindros, él se debe apoyar por varios tales cojinetes, no apenas uno en cada extremo; esto era también un factor en la subida de los motores de V8 con sus cigüeñales más cortos preferentemente a los motores Straight-8, cuyos cigüeñales largos sufrieron de una cantidad inaceptable de flexión cuando los diseños del motor comenzaron a usar un cociente de compresión más alto y las válvulas de arriba de mejorar-respiración permitieron un RPMs más alto. Los motores del alto rendimiento tendrán a menudo impactos más principales que sus primos más bajos del funcionamiento, por esta razón. Además, para convertir el movimiento de intercambio en la rotación, el cigüeñal tiene " throws" inestable; o " Quot inestable de los pernos ;, superficies sustentadoras adicionales cuyo eje se compensa de el de la manivela, a la cual el " ends" grande; de las bielas de cada fijación del cilindro. La distancia del eje de las emboladas de berbiquí del eje del cigüeñal determina la medida del movimiento del pistón, y así la dislocación del motor; una manera común de aumentar el esfuerzo de torsión bajo-RPM de un motor es aumentar el movimiento. Esto también aumenta el que intercambia la vibración, sin embargo, limitando la alta capacidad RPM del motor; en la remuneración, mejora la operación de poca velocidad del motor, como el movimiento más largo del producto a través de válvulas más pequeñas da lugar a la mayores turbulencia y mezcla de la carga del producto. Por esta razón, incluso los motores de alta velocidad tales de la producción como los motores actuales de Honda se clasifican como debajo de cuadrado o de long-stroke, en que el movimiento es más grande que el diámetro del cilindro .La configuración y el número de pistones en lo referente a uno a y al inestable lleva al los motores planos rectos de, V o . El mismo bloque de motor básico se puede utilizar con diversos cigüeñales, sin embargo, para alterar la orden de leña ; por ejemplo, 90 la configuración del motor V6 del grado, derivada generalmente usando seis cilindros de un motor de V8 con cuál es básicamente una versión acortada del cigüeñal de V8, produce un motor con una pulsación inherente en el flujo de energía debido al " missing" dos cilindros. El mismo motor, sin embargo, se puede hacer para proveer de pulsos uniformemente espaciados de la energía usando un cigüeñal una embolada de berbiquí individual para cada cilindro, espaciada para poner en fase los pistones realmente 60 grados de separado, como en el motor de la 3800 del GM. Mientras que los motores de V8 de la producción utilizan cuatro emboladas de berbiquí espaciaron 90 grados de separado, compitiendo con los motores utilizan a menudo un " flat" el cigüeñal con los tiros espació 180 grados de separado, explicando el sonido más arriba echado, más liso de los motores de la serie de IRL IndyCar comparados a los motores de la taza NASCAR Nextel, por ejemplo. En motores con excepción de la configuración plana, es necesario proporcionar los contrapesos para la masa de intercambio de cada pistón y biela; éstos se echan típicamente como parte del cigüeñal, pero son de vez en cuando pedazos de Bolton. Esto agrega considerablemente al peso del cigüeñal; los cigüeñales Volkswagen, Porsche, y motores planos de Corvair, careciendo los contrapesos, se llevan fácilmente alrededor a mano, comparado a los cigüeñales para en línea o los motores de V, que necesitan ser manejados y ser transportados como pedazos pesados del metal.
Muchos motores de aviones tempranos (y algunos en otros usos) tenían el cigüeñal fijado a la armadura de avión y en lugar de otro a los cilindros girados, conocido como diseño del motor rotatorio. Los motores rotatorios tales como el motor de Wankel se refieren como motores rotatorios pistonless.
En el motor de Wankel, también llamado un motor rotatorio, los rotores conducen el eje excéntrico, que se puede considerar el equivalente del cigüeñal en un motor de pistón.
Construcción
Los cigüeñales pueden ser monolíticos (hecho en una pieza única) o montado de varios pedazos. Los cigüeñales monolíticos son los mas comunes, pero un cierto uso más pequeño y más grande de los motores montó los cigüeñales.Los cigüeñales pueden ser forjados de una barra de acero o el echó en hierro dúctil. Los fabricantes tienden hoy cada vez más a favorecer el uso de los cigüeñales forjados debido a su peso más ligero, dimensiones más compactas y a mejorar el humedecimiento inherente. Con los cigüeñales forjados, los aceros microaleados del vanadio se utilizan sobre todo como estos aceros pueden ser aire refrescado después fuerzas que alcanzan de la forja de altas sin el tratamiento térmico adicional, con la excepción al endurecimiento superficial de las superficies sustentadoras. El contenido poco aleado también hace más barato que arriba los aceros de aleación materiales. Los aceros de carbono también se utilizan pero éstos requieren el tratamiento térmico adicional alcanzar las características deseadas. Los cigüeñales del arrabio se encuentran hoy sobre todo en motores más baratos de la producción donde están más bajas las cargas. Algunos motores también utilizan los cigüeñales del arrabio para las versiones bajas de la salida mientras que el uso de alto rendimiento más costoso de la versión forjó el acero.
Los cigüeñales se pueden también trabajar a máquina fuera de un billete, a menudo usar una barra del acero refundido vacío de la alta calidad. Aunque el flujo de la fibra (inhomogeneidad local de la composición química de los materiales generada durante el bastidor) no es siguiente la forma del cigüeñal, que es indeseable, esto no es generalmente un problema puesto que aceros más de alta calidad pueden ser utilizados (los aceros que son normalmente difíciles de forjar). Estos cigüeñales tienden a ser muy costoso debido a la gran cantidad de retiro material usando los tornos y las fresadoras, del alto coste material y del tratamiento térmico adicional requeridos. Sin embargo, puesto que no se requiere ningunos útiles costosos este método de producción permite que la pequeña serie de cigüeñales sea hecha sin altos costes.
La fuerza de fatiga de cigüeñales es aumentada generalmente usando un radio en los extremos de cada cañería y cojinete del botón de manubrio. El radio sí mismo reduce la tensión en estas áreas críticas, pero puesto que los radios en la mayoría de los casos se ruedan, éste también deja una cierta tensión residual compresiva en la superficie que previene las grietas para formar.
La mayoría de los cigüeñales de la producción utilizan superficies sustentadoras endurecidas inducción desde entonces que el método da buen resultado con bajos costos. También permite que el cigüeñal sea remolido sin tener que hacer de nuevo el endurecimiento. Pero los cigüeñales del alto rendimiento, cigüeñales del billete particularmente, tienden a utilizar la nitruración en lugar de otro. La nitruración es más lenta y de tal modo más costosa, y además puso ciertas demandas en los metales de aleación en el acero, éste para poder crear los nitruros estables. La ventaja con la nitruración es que puede ser hecha en las bajas temperaturas, él produce una superficie muy dura y el proceso dejará una cierta tensión residual compresiva en la superficie que es buena para las características de fatiga del cigüeñal. La baja temperatura durante el tratamiento es ventajosa en que no tiene un efecto negativo en el acero. Con los cigüeñales que funcionan encendido los rodamientos de rodillos, el uso de la carburación tiende a ser favorecido debido a las altas tensiones hertzianas del contacto en tal uso. Como la nitruración, la carburación también deja algunas tensiones residuales compresivas en la superficie.
Algunos cigüeñales costosos del alto rendimiento también utilizan los contrapesos de metales pesados para hacer que el cigüeñal más condensa. El de metales pesados usado es lo más a menudo posible una aleación del tungsteno pero el uranio agotado también se ha utilizado. Una opción más barata es utilizar el plomo, pero comparado con tungsteno su densidad es mucho más baja.
ThyssenKrupp de s de Alemania el ', Bharat Forge Ltd de s de Turquía 's Yapı-Tek la India Sanayi y de Çelik el 'del son los fabricantes más grandes de cigüeñales. Utilizan forjas para hacer los cigüeñales, las vigas del árbol, los nudillos de manejo y otros componentes del automóvil.
Análisis de tensión del cigüeñal
El eje se sujeta a las varias fuerzas pero necesita ser llegado dos posiciones. Primero, la falta puede ocurrir en la posición del doblez máximo. En tal condición la falta es debido al doblez y la presión en el cilindro es máxima. En segundo lugar, la manivela puede fallar debido a torcer, así que el botón de manubrio necesita ser comprobado para saber si hay esquileo en la posición de torcer máximo. La presión en esta posición es no el presión máxima, sino una fracción de la presión máxima.| Random links: | Boeing 707 | El municipio de Swiftwater, Minnesota | Resortes de la unión, Nueva York | Ciudad A.F.C. de Bradford. | Ling-Sheng Zhang |