Este documento describe el mecanismo de biela y manivela, que convierte un movimiento circular en lineal y viceversa. Se compone de una biela rígida que une la manivela al pistón, permitiendo que el movimiento alternativo del pistón haga girar el cigüeñal en un motor. La manivela está unida a un punto fijo mientras la biela se conecta al pistón y a la manivela, logrando la conversión de movimientos. Este mecanismo reversible se usa comúnmente en motores de automóviles y otras máqu

1. Síntesis de biela y manivela
El mecanismo de biela-manivela es un mecanismo que transforma un
movimiento circular en un movimiento de traslación, o viceversa. El ejemplo actual
más común se encuentra en el motor de combustión interna de un automóvil, en el
cual el movimiento lineal del pistón producido por la explosión de la gasolina se
trasmite a la biela y se convierte en movimiento circular en el cigüeñal.
En forma esquemática, este mecanismo se crea con dos barras unidas por
una unión de revoluta. El extremo que rota de la barra (la manivela) se encuentra
unida a un punto fijo, el centro de giro, y el otro extremo se encuentra unido a la
biela. El extremo restante de la biela se encuentra unido a un pistón que se mueve
en línea recta.
Es un sistema reversible, lo que quiere decir que también puede funcionar para
convertir un movimiento lineal alternativo en otro de giro, como en el caso de un
pistón dentro del cilindro en el motor de un automóvil, donde la manivela se ve
obligada a girar, permiten convertir el movimiento giratorio continuo de un eje en
uno lineal alternativo en el pie de la biela. También permite el proceso contrario:
transformar un movimiento lineal alternativo del pie de biela en uno
en giratorio continuo en el eje al que está conectada la excéntrica o la manivela
(aunque para esto tienen que introducirse ligeras modificaciones que permitan
aumentar la inercia de giro).
En la realidad no se usan mecanismos que empleen solamente la manivela (o la
excéntrica) y la biela, pues la utilidad práctica exige añadirle algún operador más
como la palanca o el émbolo, siendo estas añadiduras las que permiten funcionar
correctamente a máquinas tan cotidianas como: motor de automóvil,
limpiaparabrisas, rueda de afilar, máquina de coser, compresor de pistón, sierras
automáticas.
Elementos
Está formado por dos elementos llamados biela-y manivela los cuales consisten
en:
 Biela: es un elemento rígido y largo que permite la unión articulada entre la
manivela y el émbolo. Está formada por la cabeza, la caña o cuerpo y el pie.
La forma y la sección de la biela pueden ser muy variadas, pero debe poder
resistir los esfuerzos de trabajo, por eso es hecha de aceros especiales o
aleaciones de aluminio. Se diseñan con una forma específica para conectarse
entre las dos piezas, el pistón y el cigüeñal. Su sección transversal o perfil
puede tener forma de H, I o +. El material del que se fabrican es de
una aleación de acero, titanio o aluminio. En la industria automotor todas se
fabrican por forja, pero algunos fabricantes de piezas las hacen
mediante mecanizado.

2. Existen varias partes de la biela las cuales se pueden distinguir:
 La parte trasera de biela en el eje del pistón, es la parte con el agujero de
menor diámetro, y en la que se introduce el casquillo a presión, en el que
luego se inserta el bulón, un cilindro o tubo metálico que une la biela con el
pistón.
 El cuerpo de la biela es la parte central, está sometido a esfuerzos de
tracción-compresión en su eje longitudinal, y suele estar alegerado,
presentando por lo general una sección en forma de doble T, y en algunos
casos de cruz.
 La cabeza es la parte con el agujero de mayor diámetro, y se suele
componer de dos mitades, una solidaria al cuerpo y una segunda postiza
denominada sombrerete, que se une a la primera mediante pernos.
 Entre estas dos mitades se aloja un casquillo, cojinete o rodamiento, que es
el que abraza a la correspondiente muñequilla o muñón en el cigüeñal.1

 Manivela: Es una palanca con un punto al eje de rotación y la otra en la
cabeza de la biela. Cuando la biela se mueve alternativamente, adelante y
atrás, se consigue hacer girar la manivela gracias al movimiento general de la
biela. Y al revés, cuando gira la manivela, se consigue mover alternativamente
adelante y atrás la biela y el émbolo.
Es una pieza normalmente de hierro, compuesta de dos ramas, una de las cuales
se fija por un extremo al eje de una máquina, de una rueda, etc. y la otra se utiliza
a modo de mango que sirve para hacer girar el eje, la máquina o la rueda. Puede
servir también para efectuar la transformación inversa del movimiento circular en
movimiento rectilíneo.1 Cuando se incorporan varias manivelas a un eje, éste se
denomina cigüeñal.