Comercial del Motor t

El cigüeñal es la pieza del motor que recoge el esfuerzo de la explosión y lo convierte en par motor a determinadas revoluciones. Durante su funcionamiento está sometido a los violentos esfuerzos provocados por las explosiones y las reacciones debidas a la aceleración de los órganos dotados de movimiento alternativo. Por esta causa se construye generalmente por proceso de estampación, de acero cementado y templado, con aleaciones de níquel y cromo. En su proceso de fabricación tienen una gran importancia los tratamientos térmicos que se aplican a determinadas superficies del cigüeñal, como el temple superficial que se da a las muñequillas y apoyos de bancada, llamado "flameado" o nitruración. Un procedimiento moderno es el proceso de endurecimiento superficial mediante calentamiento eléctrico y posterior enfriado, en una capa suficientemente gruesa, con el que se obtiene un aumento de la resistencia a la fatiga.

En la figura 1 se ha representado un cigüeñal para motor de cuatro cilindros en línea, en el que pueden distinguirse los apoyos de bancada A, que fijan el cigüeñal a la misma por medio de sombreretes, con interposición de casquillos de antifricción, como en el caso de las bielas. A los codos o muñequillas B se unen las cabezas de biela y en su prolongación, oponiéndose a ellos, se encuentran los contrapesos H, que equilibran el cigüeñal. Su peso es aproximadamente el del codo.
En uno de los extremos del cigüeñal se forma el plato C, al que se le une el volante de inercia por medio de tornillos roscados en los agujeros D.

En E existe un orificio con casquillo de bronce, donde apoya el eje primario de la caja de velocidades, sobre el que se monta el disco de embrague, que ha de transmitir el movimiento del cigüeñal a las ruedas. En F se monta un piñón por mediación de chavetero o a rosca, del que se saca movimiento para el árbol de levas. En G se monta una polea, también por mediación de chavetero, que da movimiento generalmente a la bomba de agua y al generador de energía eléctrica.
El cigüeñal presenta una forma característica, en la que las dimensiones correspondientes a los codos se calculan en función de las cargas que deben soportar los cojinetes, la velocidad de régimen y la rigidez que es necesario obtener para evitar las vibraciones torsionales. El número de muñequillas y su situación depende del tipo de motor (número de cilindros y disposición de los mismos), como ya se vio. La separación entre los codos viene impuesta, asimismo, por la disposición de los cilindros y, además, por el número de apoyos de bancada, que a su vez se determinan en función de las características de construcción del cigüeñal y de los esfuerzos a que ha de estar sometido. Actualmente, es corriente el empleo de cigüeñales con cinco apoyos, en los motores de cuatro cilindros, aunque en muchos casos, es suficiente con tres. Los cigüeñales para motores de seis cilindros suelen disponer de cuatro apoyos de bancada.

El ancho de estos apoyos y su diámetro, guarda una estrecha relación con los esfuerzos que ha de soportar. Al aumentar la superficie de apoyo, para una misma fuerza aplicada a ella, resulta un menor esfuerzo unitario sufrido. Generalmente, el apoyo más cercano al volante suele ser de mayor superficie. Este apoyo, o el central en otros casos, está provisto de unos cojinetes axiales en su acoplamiento a la bancada (Figura 2), con forma de media luna, que limitan el desplazamiento axial del cigüeñal cuando se acciona el mecanismo del embrague.

Los cigüeñales van taladrados convenientemente desde los codos a los apoyos, como muestra la figura 1, para permitir el engrase de los mismos. El aceite que se hace llegar a presión a los apoyos de bancada, pasa desde éstos, por el interior del cigüeñal hasta los codos, desde los cuales es salpicado al exterior después de engrasar las articulaciones, formando la correspondiente película de aceite como ya se verá.

En la construcción de un cigüeñal y más concretamente en su fase de mecanizado, tiene una importancia crucial el equilibrado estático y dinámico del mismo. Teniendo en cuenta que las muñequillas no están alineadas con el eje del cigüeñal, resulta fácil suponer que se generen desequilibrios, que se ven aumentados por los que producen las bielas, dotadas de movimiento alternativo junto con los pistones unidos a ellas.