CIGÜEÑAL

CIGÜEÑAL:
El cigüeñal es un eje acotado con codos y contrapesos que recibe la energía

mecánica que llega desde la biela y el cigüeñal se encarga de convertir dicha
energía en movimiento lineal alternativo es transformado a movimiento circular
uniforme.
Los cigüeñales están sometidos a grandes exigencias, es por eso que los
cigüeñales deben ser construidos de materiales resistentes a diferentes tipos
de condiciones, como altas temperaturas, es por eso que estos son construidos
para una larga duración, ya que se si rompe esto no podrá ser reparado, y se
solo se tendrá que buscar su reemplazo.
MATERIAL DE FABRICACIÓN:
El material empleado generalmente para la construcción de los cigüeñales es

de acero al carbono; en los casos de mayores solicitaciones se emplean aceros
especiales al cromo - níquel o al cromo -molibdeno- vanadio tratados
térmicamente. Se construyen también cigüeñales en fundición nodular que
poseen unas características de resistencia semejantes a las del acero al
carbono.
Vamos a describir y analizar los procesos de fundición, torneado y forjado de

acero para convertirlo en un cigüeñal. Intentaremos aportar lo mejor de cada
técnica para conseguir el mejor cigüeñal posible.
El material usado en la construcción de cigüeñales es muy variado,

dependiendo principalmente del tamaño de éste y también de factores como
velocidad y potencia del motor. Por lo anterior, las condiciones que debe reunir
el material son los siguientes:
 Un límite elástico suficiente para transmitir el par motor y soportar los
esfuerzos sin requerir dimensiones extraordinaria.
 Una gran resistencia a los golpes (combustión) para evitar

agrietamientos
 Un límite de fatiga y coeficiente de amortiguamiento lo más elevados

posibles para disminuir el efecto de las vibraciones.
 Un coeficiente de fricción lo más pequeño posible para evitar desgaste

excesivo.
 Buenas condiciones de maquinado y forja.
Estas características, de las cuales varias son contrapuestas, hace que sean
muy diversos los materiales que se empleen en la construcción de cigüeñales.
Según algunas Sociedades Clasificadoras, tales como Lloyd´s Register, los

esfuerzos admisibles mínimos para cigüeñales fundidos y forjados deben ser
seleccionados dentro de los límites generales siguientes:
 Acero Fundido al Carbono y 400 a 550 N/mm2

Carbono-Manganeso
 Acero Forjado al Carbono y 400 a 600 N/mm2

Carbono- Manganeso
(Normalizado y Templado)
 Acero Forjado al Carbono y 700 N/mm2 máx.

Carbono- Manganeso
(Endurecido y Templado)
 Aleación de acero fundido 700 N/mm2 máx.
 Aleación de acero forjado 1000 N/mm2 máx.
 Aleación de acero grafito

nodular o esferoidal 370 a 800 N/mm2
Lloyd´s Register también señala la composición química para cigüeñales
construidos con acero fundido al Carbono y Carbono- Manganeso, la cual debe
estar dentro de los siguientes límites:
 Carbono 0,40% Máx.
 Silicio 0,60% Máx
 Magnesio 0,50% - 1,60%
 Azufre 0,040% Máx+
 Fósforo 0,040% Máx
Elementos Residuales
 Cobre 0,30% Máx
 Cromo 0,30% Máx.

 Níquel 0,40% Máx.
 Molibdeno 0,15% Máx
Los elementos residuales no pueden pasar los 0.80 % ya que las propiedades
propias del material se verán afectadas.
PROCESO DE FABRICACIÓN
• Pre-mecanizado
1. Corte a la longitud y centrado
2. Fresado interior y exterior de los cojinetes principales y de apoyo de
biela
3. Torneado de cojinetes principales y de las extremidades
4. Rebarbado
5. Taladrado mediante brocas largas de metal duro integral
• Templado (por inducción)
• Mecanizado
1. Torneado duro
2. Roscado
3. Tallado
4. Rectificado por muela de CBN
5. Control de fisuras por fluorescencia
6. Equilibrado dinámico
7. Acabado (pulido y lapeado)
TRATAMIENTO TÉRMICO
Los tratamientos del cigüeñal son temple y revenido.

El temple es un tratamiento térmico en el que el acero es calentado hasta
temperaturas de austenización y posteriormente es enfriado rápidamente, con
el fin de de obtener una transformación que proporcione una estructura
martensítica dura y resistente.La martensita obtenida por temple es dura y frágil
.Mediante el revenido es posible aumentar la tenacidad a la vez eliminar las
tensiones creadas en el temple a cambio de disminuir la dureza, la resistencia y
el límite elástico .

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El cigüeñal es un eje acotado con codos y contrapesos que recibe la energía

El material empleado generalmente para la construcción de los cigüeñales es

Vamos a describir y analizar los procesos de fundición, torneado y forjado de

El material usado en la construcción de cigüeñales es muy variado,

 Una gran resistencia a los golpes (combustión) para evitar

 Un límite de fatiga y coeficiente de amortiguamiento lo más elevados

 Un coeficiente de fricción lo más pequeño posible para evitar desgaste

 Buenas condiciones de maquinado y forja.

Según algunas Sociedades Clasificadoras, tales como Lloyd´s Register, los

 Acero Fundido al Carbono y 400 a 550 N/mm2

 Acero Forjado al Carbono y 400 a 600 N/mm2

 Acero Forjado al Carbono y 700 N/mm2 máx.

 Aleación de acero forjado 1000 N/mm2 máx.

 Aleación de acero grafito

 Carbono 0,40% Máx.

 Silicio 0,60% Máx

 Magnesio 0,50% - 1,60%

 Azufre 0,040% Máx+

 Fósforo 0,040% Máx

 Cobre 0,30% Máx

 Cromo 0,30% Máx.

• Templado (por inducción)

Los tratamientos del cigüeñal son temple y revenido.

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