Cigüeñal plano (Flatplane Crankshaft) vs Cigüeñal Cruzado (Crossplane Cranshaft)
No es tan común hablar de cigüeñales planos, ya que, la mayoría de los motores V8 (que para este articulo tomaremos como ejemplo) utilizan cigüeñales cruzados, pero ¿realmente conoces la diferencia de uno y otro?
Bueno, pues en este artículo tocaremos este tema, aprenderemos a identificar estos dos tipos de cigüeñales y de igual manera hablaremos de sus ventajas, desventajas y aplicaciones.
Cigüeñal Cruzado
Empezaremos hablando de este tipo de cigüeñal que es el de uso más común en motores V8, se usan en vehículos de ciudad, su nombre proviene de su forma, si nosotros vemos el cigüeñal desde una vista frontal, observaremos que tiene una forma de cruz de ahí su nombre “cruzado”. Por lo tanto, los muñones de biela los encontraremos cada 90° (ver el diagrama inferior) y al igual que el cigüeñal plano tiene ventajas y desventajas que mencionaremos a continuación:
Ventajas
*Marcha Suave (a pesar de que el orden de encendido es separado entre cada cilindro, asegura el balance entre ambos bancos)
*Bajas Vibraciones en balance primario y secundario del motor (debido a su construcción donde hay un muñón de biela cada 90° es necesario agregar contrapesos y estos contribuyen a que haya un equilibrio en la marcha del motor)
*Bajo Sonido (debido a que tiene un buen balanceo y que el límite de rpm es limitado, proporciona confort al disminuir el sonido de operación del motor)
*Mayor Durabilidad (estos motores están diseñados para tener una larga duración gracias a su balanceo y límite de rpm bajo)
Desventajas
*Mayor Peso (debido a los contrapesos agregados para controlar las vibraciones, hay un aumento en su peso y esto limita su eficiencia)
*Bajo límite de RPMs (debido al peso extra de los contrapesos es difícil que lleguen a un alto rango de RPMs)
*Vaciado limitado de la cámara de combustión (a causa del orden de encendido por su construcción, el vaciado de la cámara de combustión no es eficiente, ya que, en algunos casos la fase de “escape” es consecutiva con el cilindro de al lado y esto crea que se “encuentren” estos gases a su salida limitando su flujo de escape, ver el diagrama de abajo.
Vista Frontal Cigüeñal Cruzado
Flujo de escape limitado en Cigüeñal Cruzado
Cigüeñal Plano
Este tipo de cigüeñales no es tan común encontrarlos en motores V8, debido que su aplicación es para vehículos de alto rendimiento, su nombre proviene de su forma, si vemos el cigüeñal desde una vista frontal podremos observar que se ve solo una línea recta, esto quiere decir que los muñones de biela se encuentran cada 180° a diferencia del cruzado que se encuentran cada 90°,
de ahí su nombre “plano” al igual que el cigüeñal cruzado tiene ventajas y desventajas que veremos a continuación:
Ventajas
*Menor Peso (debido a su construcción, los contrapesos utilizados son de menor peso en comparación con los del cigüeñal cruzado)
*Vaciado eficiente de la cámara de combustión (debido a que la combustión es alternada entre el banco 1 y 2 el flujo de los gases es eficiente y esto permite un mejor vaciado de la cámara de combustión, ver el diagrama de abajo)
*Alto Rango de RPMs (a causa de las 2 ventajas anteriores el rango de RPMs que este tipo de cigüeñal alcanza es mayor que el de uno cruzado)
Desventajas
*Vibraciones (a causa de que los contrapesos son menores en comparación con el cigüeñal cruzado, las vibraciones aumentan en el balanceo secundario del motor)
*Desgaste (debido al alto número de RPMs que alcanza este cigüeñal, el desgaste es mayor en comparación con los motores de cigüeñal cruzado)
Vista Frontal Cigüeñal Plano
Flujo de escape eficiente en Cigüeñal Plano
Con lo visto podemos observar que ambos cigüeñales son funcionales, su uso depende de su función, cigüeñales cruzados son utilizados en vehículos de ciudad, cigüeñales planos son utilizados en vehículos de alto rendimiento.
Podemos ver las ventajas de un cigüeñal plano, en su peso, configuración y en como mejora el vaciado de la cámara de combustión, pero también podemos observar que aumentan las vibraciones en el balanceo secundario del motor, este tema del balanceo primario y secundario de un motor lo tacaremos en otro artículo ya que está directamente relacionado con las vibraciones generadas por un motor de combustión interna.
Cabe mencionar que el uso de cigüeñales planos o cruzados no es exclusivo de los motores V8, podemos encontrarlos en todo tipo de configuraciones y numero de cilindros, se tomaron motores V8 solo como ejemplo.
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