Función
La biela conecta el pistón con el cigüeñal, consta del ojo de biela pequeño y grande y el eje.
La rotación del cigüeñal provoca un movimiento de rotación del ojo grande de la biela. El pequeño ojo de biela sigue el movimiento de carrera axial del pistón en el cilindro. La biela es por tanto un componente que convierte el movimiento axial del pistón en rotación del cigüeñal.
Cepas
Como elemento que transmite fuerzas y movimientos entre el pistón y el cigüeñal, la biela está expuesta a grandes cargas cambiantes. El pistón empuja y tira de la biela. Además, la biela está sujeta a esfuerzos de flexión debido a su movimiento de giro. Debe ser lo más ligero posible pero suficientemente estable dimensionalmente. Además, se debe garantizar la resistencia suficiente de los componentes y del diseño.
Requisitos
En principio, las masas en movimiento deben ser pequeñas a favor de la eficiencia y la excitación por vibración. El peso se puede minimizar reduciendo la longitud del componente. Sin embargo, deben tenerse en cuenta las fuerzas laterales modificadas en la falda del pistón y en la biela.
Guía de la biela
La biela normalmente se guía axialmente a través del ojo de biela grande en el alma del cigüeñal. Esto se conoce como "led inferior". Menos común es la guía a través del pistón y el pequeño ojo de biela "guiado en la parte superior". Esto requiere una superficie de contacto en el pistón y se debe reducir la holgura.
Las ventajas de la biela de "guiado superior" son: no hay arandelas de empuje en el cigüeñal y se puede reducir la longitud del pasador del pistón. Esto conduce a una reducción de peso. Debido a las superficies de contacto más pequeñas, hay menos pérdidas por fricción.
Las desventajas de la biela "guiada por arriba" son: Las vibraciones y los movimientos del cigüeñal se transmiten directamente al pistón, lo que reduce la vida útil del pistón. Además, las condiciones de lubricación en el ojo pequeño se deterioran porque pasa menos aceite a través del estrecho espacio entre la biela y el pistón.
Materiales
El proceso de forjado sinterizado se ha establecido para el uso de bielas en serie. Para reducir la porosidad, se lleva a cabo un proceso de forja aguas abajo. El material 3Cu6c utilizado tiene un contenido de carbono de 0,5-0,6 %. La resistencia se puede aumentar aleando cobre con hasta un 3 %. Las bielas de acero, que se fabrican mediante el proceso de forja por estampación, se han establecido para motores sometidos a grandes esfuerzos.
