En ingeniería mecánica , una cruceta [1] es una unión mecánica utilizada como parte de los enlaces de manivela-corredera de motores alternativos largos (ya sea de combustión interna o de vapor ) y compresores alternativos [2] para eliminar la fuerza lateral sobre el pistón . Además, la cruceta permite que la biela se mueva libremente fuera del cilindro. Debido a la muy pequeña relación diámetro - carrera en tales motores, la biela golpearía las paredes del cilindro y bloquearía la rotación del motor si el pistón estuviera unido directamente a la biela como en los motores 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 une directamente el pistón y el cigüeñal , pero transmite fuerzas laterales al pistón, ya que el muñón del cigüeñal (y, por lo tanto, la dirección en la que se aplica la fuerza) se mueve de un lado a otro con el movimiento giratorio del cigüeñal. Estas fuerzas transversales son tolerables en un motor más pequeño. Las fuerzas mucho mayores de un motor más grande causarían un grado intolerable de desgaste en el pistón y el cilindro , además de aumentar la fricción general en el motor.
Un vástago del pistón está unido al pistón y lo vincula a la cruceta, que es una gran pieza fundida que se desliza en guías de cruceta (UK: slidebar ), lo que le permite moverse solo en la misma dirección que el recorrido del pistón. La cruceta también alberga el bulón (US: wristpin ) sobre el que 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 que utilizan crucetas facilitan el mantenimiento de la parte superior del motor, ya que los pistones se pueden quitar fácilmente. El vástago del pistón está montado en la parte inferior del pistón y conectado a la cruceta mediante una sola tuerca en los motores de doble efecto. Los grandes motores diésel marinos de dos tiempos suelen ser de este modelo. Una cruceta es esencial en un motor diésel de doble efecto (véase también: Acorazados de clase H : diésel de 9 cilindros y 2 tiempos de doble efecto con 12 MAN). Los diésel grandes suelen tener una bomba de aceite de émbolo conectada directamente a la cruceta para suministrar aceite a alta presión al cojinete de la cruceta.
En el caso de la máquina de vapor , una cruceta es esencial si la máquina va a ser de doble efecto : el vapor se aplica a ambos lados del pistón, lo que requiere un sello alrededor del vástago del pistón. Una excepción es la máquina de vapor de cilindro oscilante que puede ser de doble efecto y, sin embargo, no tiene cruceta.
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]
Las crucetas de una locomotora de vapor pueden montarse en una guía montada encima de la cruceta o en dos, una encima y otra debajo (llamadas crucetas de cocodrilo, ya que tienen dos "mordazas"). La primera opción era la preferida en muchas locomotoras más modernas.
En muchas máquinas de vapor marinas del siglo XIX , la cruceta era una barra de metal fuerte unida al vástago del pistón y perpendicular a él, que a veces se usaba para eliminar fuerzas transversales, como en una máquina de campanario , y en otras ocasiones se usaba como enlace (a las bielas laterales en una máquina de palanca lateral o a las bielas en una máquina cuadrada ).
