La biela es el eslabón que transmite fuerzas entre el pistón y el cigüeñal. Las bielas deben ser lo suficientemente fuertes para permanecer rígidas bajo carga y, sin embargo, lo suficientemente livianas para reducir las fuerzas de inercia que se producen cuando la biela y el pistón se detienen, cambian de dirección y comienzan de nuevo al final de cada carrera.

Hay cuatro tipos de conjuntos de biela: 1. Simple 2. Horquilla y hoja 3. Maestro y articulado 4. Tipo partido.

Conjunto de barra maestra y articulada - Master-and-Articulated Rod Assembly

El conjunto de biela maestra y articulada se usa comúnmente en motores radiales. En un motor radial, el pistón en un cilindro de cada fila está conectado al cigüeñal por una varilla maestra. Todos los demás pistones de la fila están conectados a la barra maestra mediante barras articuladas. 

En un motor de 18 cilindros, que tiene dos filas de cilindros, hay dos barras maestras y 16 barras articuladas. Las varillas articuladas están construidas con una aleación de acero forjado en forma de I o de H, lo que indica la forma de la sección transversal. 

Se presionan bujes de bronce en los orificios de cada extremo de la varilla articulada para proporcionar cojinetes de muñón y pasador de pistón.

La biela maestra sirve como enlace de conexión entre el pasador del pistón y la muñequilla. El extremo de la muñequilla, o la cabeza de biela, contiene la muñequilla o el cojinete de la biela principal. Las bridas alrededor del extremo grande permiten la unión de las varillas articuladas. 

Las varillas articuladas se unen a la varilla maestra mediante pasadores articulados, que se presionan en los orificios de las bridas de la varilla maestra durante el montaje. Se instala un cojinete liso, generalmente llamado buje de pasador de pistón, en el extremo del pistón de la varilla maestra para recibir el pasador de pistón.

Cuando se emplea un cigüeñal del tipo split-stline o split-clamp, se utiliza una biela maestra de una pieza. Las bielas maestras y articuladas se ensamblan y luego se instalan en la muñequilla; luego se unen las secciones del cigüeñal. 

En los motores que usan el tipo de cigüeñal de una pieza, el extremo grande de la biela maestra está dividido, al igual que el cojinete de la biela maestra. La parte principal de la varilla maestra está instalada en la muñequilla; luego, la tapa del cojinete se coloca en su lugar y se atornilla a la barra principal. 

Los centros de los pasadores de los muñones no coinciden con el centro de la muñequilla. Así, mientras que el centro de la muñequilla describe un círculo verdadero para cada revolución del cigüeñal, los centros de las muñequillas describen una trayectoria elíptica. 

Las trayectorias elípticas son simétricas respecto a una línea central a través del cilindro de la barra maestra. Se puede ver que los diámetros mayores de las elipses no son iguales. Por lo tanto, las bielas tienen diversos grados de angularidad en relación con el centro del recorrido del cigüeñal. 

Debido a la angulosidad variable de las bielas y el movimiento elíptico de los pasadores de articulación, todos los pistones no se mueven en la misma cantidad en cada cilindro para un número dado de grados de movimiento del cigüeñal. 

Esta variación en la posición del pistón entre cilindros puede tener un efecto considerable en el funcionamiento del motor. Para minimizar el efecto de estos factores en la válvula y la sincronización del encendido, los orificios del pasador de la articulación en la brida de la biela maestra no están equidistantes del centro de la muñequilla, compensando así en cierta medida el efecto de la angularidad de la biela.

Otro método para minimizar los efectos adversos en el funcionamiento del motor es utilizar un magneto compensado. En este magneto, la leva del interruptor tiene un número de lóbulos igual al número de cilindros del motor. 

Para compensar la variación en la posición del pistón debido a la angularidad de la biela, los lóbulos de la leva del rompedor se rectifican con un espacio irregular. Esto permite que los contactos del interruptor se abran cuando el pistón está en la posición de disparo correcta.

Alfileres de nudillos - Knuckle Pins 

Los pasadores de articulación son de construcción sólida excepto por los conductos de aceite perforados en los pasadores, que lubrican los casquillos de los pasadores de articulación. Estos pasadores se pueden instalar presionando en los orificios de las bridas de la barra maestra para evitar que giren en la barra maestra. 

Los pasadores de articulación también se pueden instalar con un ajuste holgado para que puedan girar en los orificios de la brida de la barra principal y también en los bujes de la barra articulada. Estos se llaman pasadores de nudillo completamente flotantes. En cualquier tipo de instalación, una placa de bloqueo en cada lado retiene el pasador de articulación y evita un movimiento lateral.

Bielas de tipo plano - Plain-Type Connecting Rods 

Las bielas de tipo simple se utilizan en motores en línea y opuestos. El extremo de la varilla unida a la muñequilla está equipado con una tapa y un cojinete de dos piezas. 

La tapa del cojinete se sujeta al extremo de la varilla mediante pernos o espárragos. Para mantener un ajuste y equilibrio adecuados, las bielas siempre deben reemplazarse en el mismo cilindro y en la misma posición relativa.

Conjunto de varilla de horquilla y hoja - Fork-and-Blade Rod Assembly 

El conjunto de biela de horquilla y pala se utiliza principalmente en motores tipo V. La varilla bifurcada se divide en el extremo de la muñequilla para dejar espacio para que la varilla de la hoja encaje entre las puntas. Se usa un solo cojinete de dos piezas en el extremo del cigüeñal de la biela. Este tipo de biela no se usa mucho en los motores modernos.