Cruceta

En ingeniería mecánica , una cruceta ^{[ 1 ]} es una articulación mecánica que forma parte de los mecanismos de biela-manivela de motores alternativos de carrera larga (ya sean de combustión interna o de vapor ) y compresores alternativos ^{[ 2 ]} para eliminar la fuerza lateral sobre el pistón . La cruceta también permite que la biela se mueva libremente fuera del cilindro. Debido a la muy pequeña relación diámetro / carrera en estos motores, la biela chocaría con las paredes del cilindro e impediría la rotación del motor si el pistón estuviera unido directamente a la biela, como en un motor de tronco . Por lo tanto, la dimensión longitudinal de la cruceta debe coincidir con la carrera del motor.

En los motores más pequeños, la biela conecta directamente el pistón con el cigüeñal , pero esto transmite fuerzas laterales al pistón, ya que el muñón de la manivela (y, por lo tanto, la dirección en la que se aplica la fuerza) se mueve de lado a lado con el movimiento giratorio de la manivela. Estas fuerzas transversales son tolerables en un motor relativamente pequeño. En un motor más grande, las fuerzas mucho mayores provocarían un desgaste intolerable en el pistón y el cilindro , además de aumentar la fricción general del motor.

Una biela está unida al pistón y lo conecta con la cruceta, que es una pieza fundida de gran tamaño que se desliza sobre guías (en el Reino Unido: slidebar ), lo que le permite moverse únicamente en la misma dirección que el pistón. La cruceta también aloja el bulón (en los EE. UU.: wristpin ) sobre el cual pivota el extremo pequeño de la biela. De esta manera, las fuerzas transversales se aplican solo a la cruceta y sus cojinetes, no al pistón en sí.

Los motores de combustión interna con cruceta facilitan el mantenimiento de la parte superior del motor, ya que los pistones se pueden extraer fácilmente. En los motores de doble efecto, la biela se monta en la parte inferior del pistón y se conecta a la cruceta mediante una sola tuerca. Los grandes motores diésel marinos de dos tiempos suelen ser de este tipo. La cruceta es esencial en un motor diésel de doble efecto (véase también: acorazados clase H : 12 motores diésel MAN de 9 cilindros, 2 tiempos y doble efecto). Los grandes motores diésel suelen tener una bomba de aceite de émbolo conectada directamente a la cruceta para suministrar aceite a alta presión al cojinete de la misma.

En el caso de la máquina de vapor , un cabezal transversal es esencial para que la máquina sea de doble efecto : el vapor se aplica a ambos lados del pistón, lo que requiere un sello alrededor del vástago. Una excepción es la máquina de vapor de cilindro oscilante , que puede ser de doble efecto y, sin embargo, no tiene cabezal transversal.

Las primeras máquinas de vapor de doble efecto, como las diseñadas por James Watt , dependían de un mecanismo de movimiento paralelo, en parte debido a la dificultad de fabricar rieles guía. El cabezal transversal fue posible gracias a la introducción de la cepilladora , que era adecuada para producir guías. ^{[ 3 ]}

• Pistón de cruceta
• en la que se elimina la fuerza lateral del pistón