Avería de bielas en el motor: ¿qué es y cómo soluciono el picado de biela?

La función que tiene la biela en el motor hace que su buen funcionamiento sea primordial para preservar la integridad del motor. De no ser así, se producirá el picado de biela, que se origina en el cilindro y los pistones y puede destrozar por completo la mecánica, obligándonos a sustituirla por otra.

Pero, para entender exactamente cómo se produce el picado de biela y por qué es tan grave, primero debemos tener claro qué es una biela y cuál es su función dentro del motor. Se trata de un elemento aparentemente simple, pero que cumple un cometido muy trascendental.

¿Qué es una biela?

La biela es el elemento encargado de transferir la fuerza ejercida por el cigüeñal al pistón que se encuentra alojado en el cilindro, permitiendo así la combustión de la mezcla de aire y carburante. En cierto modo, es como el cuerpo del pedal de una bicicleta, que por un lado va unido al eje de los platos y por el otro extremo incorpora el pedal en el que ejercemos presión con el pie para que dicha energía llegue a las ruedas.

La biela se suele fabricar con aleaciones de acero, titanio o aluminio

Una biela debe estar fabricada en un material altamente resistente a las tensiones y las temperaturas, pero también debe ser lo más ligera posible, ya que se trata de un elemento móvil del motor y un exceso de peso obligará al mismo a destinar más energía de la necesaria a moverla. Generalmente, una biela se fabrica mediante la técnica de la forja o el mecanizado, utilizando para ello aleaciones de acero, titanio o aluminio.

Partes y tipos de biela

La fisonomía de una biela es sencilla, pues consta de únicamente tres partes:

• Cabeza: se sitúa en el extremo que va unido a la muñequilla del cigüeñal, para lo cual sujeta un casquillo metálico o rodamiento. Tiene forma de abrazadera con dos mitades, una de las cuales está unida al cuerpo de la biela y la otra -llamada sombrerete- es desmontable gracias a dos tornillos que la fijan a la primera mitad.
• Cuerpo: esta es la parte central y alargada de la biela, siendo por tanto la que tiene que ser más resistente al soportar más tensiones. Su sección suele tener forma de H, de cruz o de I.
• Pie: se encuentra en el otro extremo del cuerpo y abraza el eje del pistón, por lo que su diámetro es inferior al de la cabeza. Dentro del pie va un casquillo insertado a presión, que a su vez aloja un cilindro metálico que une la biela al pistón.

Además, existen dos tipos alternativos de biela en función de cómo se une la mitad fija de la cabeza de la misma al sombrerete.

• Biela aligerada: en este caso el ángulo que forman las dos mitades de la cabeza no es perpendicular al eje longitudinal del cuerpo.
• Biela enteriza: se trata de una biela que no consta de sombrerete desmontable, sino que la cabeza está formada por una única pieza. De ese modo, esta gira unida al cigüeñal y sólo puede separarse mediante muñequillas desmontables.

El tamaño de una biela es variable en función de las necesidades de cada motor, dependiendo directamente de las dimensiones del cigüeñal. Ello determinará el régimen de giro máximo que, cuanto mayor sea, mayor tamaño de muñequilla requerirá, pero también menor diámetro de la cabeza de biela. También influye el número de cilindros, que requiere un cigüeñal más largo y, por tanto, una mayor rigidez e incremento del diámetro de las muñequillas.

Función de la biela en el proceso de combustión del motor

La combustión de un motor de cuatro tiempos se inicia con el proceso de admisión, que a su vez comienza cuando el pistón se encuentra en el punto muerto superior (PMS, punto más alto) y termina cuando llega al punto muerto inferior (PMI, punto más bajo). La válvula de admisión está abierta y la de escape cerrada. El movimiento descendente crea un efecto de succión que hace que la mezcla entre en la cámara de combustión. El cigüeñal ha girado 180 grados y el árbol de levas 90 grados. La biela ha hecho que el pistón baje.

El siguiente paso es la compresión, que se inicia al llegar el pistón al punto muerto inferior. La válvula de admisión se cierra, ascendiendo el pistón por acción de la biela y reduciendo el volumen de la cámara de combustión. Esto comprime la mezcla. El cigüeñal ya ha dado una vuelta completa, mientras que el árbol de levas ha completado un giro de 180 grados.

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La explosión se inicia al comprimirse por completo la mezcla y permanecer las válvulas de admisión y escape cerradas, la bujía crea una chispa que quema la mezcla. La explosión generada empuja el pistón y la biela hacia abajo. El cigüeñal ha completado un giro total de 540 grados, mientras que el árbol de levas ha rotado 270 grados.

Finalmente, la fase de escape se inicia cuando el pistón vuelve al punto muerto inferior y la válvula de escape se abre, propiciando que este vuelva a ascender y expulse los gases resultantes de la explosión. A continuación, se repite el ciclo. El cigüeñal ha recorrido dos vueltas completas y el árbol de levas una.

En un motor de dos tiempos, se completa todo el proceso con un único giro del cigüeñal. El primer tiempo comprende las fases de compresión y aspiración, en las que el pistón asciende y comprime la mezcla de aire, combustible y aceite. Esto crea un vacío en el cárter y, al finalizar su recorrido, el pistón deja libre una lumbrera u orificio de aspiración que permite que el cárter se llene de nuevo con la mezcla.

El segundo tiempo consta de fase de explosión y escape. La bujía crea una chispa que prende la mezcla comprimida, creando una explosión que empuja el pistón y la biela hacia abajo. Eso provoca que la mezcla se comprima en el interior del cárter. La biela eleva el pistón, que libera el canal de escape del cilindro, saliendo los gases resultantes. A través de la lumbrera que conecta el cárter con el cilindro, la mezcla precomprimida llena este y libera el resto de gases, iniciándose de nuevo el ciclo.

¿Qué es el picado de biela?

Cuando se produce la explosión de la mezcla al llegar el pistón al punto muerto superior, la combustión provoca la expansión de los gases y estos empujan el pistón hacia el punto muerto inferior para iniciar el siguiente ciclo. Pero si la combustión se produce demasiado pronto, es decir, antes de que el pistón haya llegado al PMS, se produce un choque de fuerzas.

Por un lado, el cigüeñal está empujando la biela y el pistón hacia arriba, mientras que la explosión empuja el pistón y la biela hacia abajo. Debido a ello, se produce un enorme golpe sobre el pistón que repercute principalmente en la biela y también en el cigüeñal, y que puede llegar a romper dichos elementos y gran parte del motor.

¿Qué provoca el picado de biela?

Las causas por las que se produce una explosión prematura de la mezcla pueden ser varias. La más frecuente es un mal ajuste del encendido en los motores de gasolina, lo que hace que la chispa se genere demasiado pronto y esto produzca el picado de biela. Para evitar esta situación, los motores actuales cuentan con un sistema de control de la inyección y el encendido, pudiéndose variar el punto de ignición en función de las necesidades.

Otro de los motivos que pueden ocasionar el picado de la biela es un combustible de mala calidad que propicie una explosión prematura antes de que la chispa salte. Los motores actuales son capaces de detectar este problema y enriquecer la mezcla de aire y carburante. De ese modo la temperatura de la cámara de combustión baja y se evita el autoencendido. Deducimos, por tanto, que una mezcla pobre puede desencadenar un picado de biela por exceso de temperatura en el cilindro.

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Finalizando con los motores de gasolina, la elección errónea de la bujía por grado térmico inapropiado también puede ocasionar este problema al acumular demasiado calor en la misma.

Si hablamos de motores diésel, este peligroso fenómeno del picado de biela acomtumbra a producirse a consecuencia de fallos en la inyección, bien por un problema en los inyectores o por una presión inadecuada.

¿Cómo saber si hay picado de biela?

El síntoma más claro de que nuestro motor tiene un problema con las bielas es el sonido de un claqueteo metálico, especialmente cuando pisamos a fondo el acelerador mientras circulamos en marchas largas y a bajas revoluciones.

Los motores actuales solucionan este problema a través del sistema de gestión del motor, para lo cual se sirven de un sensor específico que permite variar la mezcla, la presión del turbo y el punto de encendido.

Si vamos conduciendo y escuchamos este golpeteo metálico, debemos detener el coche para llamar a una grúa y que nos lo lleve al taller mecánico. Si no es posible, bajaremos marchas para que el motor gire a más revoluciones, minimizando las posibilidades de que se produzca el picado de biela.

En cualquier caso, será necesario poner a punto la carburación y el encendido, pues de lo contrario las consecuencias de todo ello nos acabarán saliendo muy caras.