Diseño de Bielas

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DISEO DE BIELAS A MEDIDA PARA CUALQUIER APLICACINPara todos aquellos que necesiten simplemente LO MEJOR, o sus necesidades no se puedan satisfacer mejorando las piezas de serie mediante forjado superficial o criogenizacin, Pro #1 Performance ofrece un servicio integral de ingeniera para el diseo, desde cero, de las bielas para su motor. Conozcamos antes, un poco ms de este elemento mecnico VITAL.

La biela es la responsable de transmitir el movimiento del pistn al cigeal. Esta tarea, a priori sencilla, lleva consigo enormes cargas mecnicas que el pistn, a su vez, transmite a la biela.

Pocos son capaces de imaginar las enormes cargas a que esta pieza se ve sometida. Baste decir, como ejemplo, que una biela de Honda CBR 600 RR sufre un esfuerzo de extensin de 1,6 Toneladas en el PMS cuando el motor gira a 14000 rpm y ronda el mismo valor de compresin cuando la mezcla explota. Todo esto se debe soportar cclicamente cientos de veces por segundo sobre una superficie de material fundido de escasamente 80mm2 !!!. Un turismo de pista por ejemplo, como un BMW M3, no baja de las 2,5 Toneladas de carga sobre las bielas a unas 8500-9000 rpm.

Lo que s resulta mucho ms familiar, desafortunadamente, son las roturas de motor, que en realidad son, en el 99% de los casos, roturas de bielas. Personalmente suelo considerar el resto como averas ya que generalmente se pueden reparar y/o sustituir las piezas afectadas. Una rotura de bielas suele acarrear daos catastrficos en los cilindros, crteres , culata etc... que obligan casi siempre a cambiar el motor. Bielas P#1P para Honda CBR 600 RR 2003-2005. Perfiles H, I y + respectivamente. En base a lo anterior, se puede asegurar sin temor que el cambio de bielas por otras especiales es una de las mejores, si no la mejor, inversin que se puede realizar en un motor de carreras. A lo largo de mi vida profesional he visto motores con enormes gastos en preparacin que luego se esfumaban tras una rotura de biela, arruinando todo lo invertido en cigeal, pistones, o incluso culata (destrozando vlvulas y cmara de combustin) y aprovechando en el mejor de los casos los rboles de levas, el cambio y tres pistones, como mucho?. Por el contrario , tambin he visto motores de turismo con bielas de carreras, (soy testigo directo de un Clio Williams de Montaa) revolucionarse hasta las 13800rpm!!!, evidentemente en un error de cambio, sin otra consecuencia que el susto del piloto y mi asombro al ver la adquisicin de datos posterior.

Resulta, por consiguiente, sencillo comprender lo crtico que resulta el diseo de un elemento cuya misin se combina con un movimiento complejo alternativo de traslacin y rotacin. Como en el resto del tren alternativo, es esencial aunar la mxima ligereza con un resistencia mecnica suficiente que garantice la ms rpida respuesta del motor y su fiabilidad.

En Pro #1 Performance utilizamos clculo y diseo por elementos finitos para la fabricacin de bielas a medida (alterando o no la razn biela/manivela) en aleaciones de acero o titanio. Los perfiles de fabrican en I H (tipo Carrillo) + (en cruz) segn el cliente o la aplicacin, para lograr piezas hasta ms del doble ms resistentes que las originales y notablemente ms ligeras. Biela Fiat Punto Gr.A 230CV. 9000 rpm.

En primer lugar se realiza un diseo preliminar segn los datos geomtricos del motor, as como una estimacin de la longitud ptima en funcin de las rpm mximas, diagrama de distribucin, peso y carrera del pistn.

Con esta informacin se realizan los primeros diseos con ayuda de una herramienta CAD CAM de ltima generacin que permite generar la geometra, evaluando simultneamente el peso, volumen, interferencias con otros elementos del motor, centro de gravedad, momentos de inercia respecto a los tres ejes etc.

Con la utilizacin de estos medios se reduce considerablemente el tiempo de diseo, se minimizan riesgos y errores y , en definitiva, se consiguen costes mucho ms bajos de produccin y venta incluso para pedidos nicos de diseos a medida de cada caso particular.

Seguidamente, con ayuda del clculo por elementos finitos, se analizan y evalan los distintos estados tensionales a los que la pieza est sometida con el objeto de afinar el diseo en aquellas zonas en las que es necesario aportar material o donde sea posible reducirlo para lograr una pieza lo ms ligera posible.Evidentemente, todo ello en funcin del material elegido para la fabricacin, bien sea acero o titanio, en sus diversas aleaciones.

INCLUDEPICTURE "http://www.pro-1performance.com/motores/fotosbielas/bielas9.jpg" \* MERGEFORMATINET

Anlisis mecnico de tensiones por elementos finitos de una biela Pro #1 PerformanceTras mltiples iteraciones de diseo y anlisis se llega al resultado final de donde se obtienen los planos de fabricacin para el mecanizado final, bien mediante mquina CNC o mediante forja.