Portada » Tecnología » Sistema de Distribución en Motores de Explosión
Explosion: piezas menos robustas y resistentes , sistema de encendido , bujías , válvulas en cabza LyT.
Es el conjunto de elementos que, debidamente sincronizados con el giro del cigüeñal, se encargan de abrir o cerrar las válvulas para que la mezcla, en el motor Otto, y el aire, en el motor Diesel, entren en el cilindro en el momento adecuado y los gases quemados, una vez utilizados, fluyan hacia el exterior. La distribución juega un papel muy importante a la hora de realizar el cálculo de un motor, ya que es la responsable de conseguir:
El momento exacto de la apertura de las válvulas, o el tiempo o grados de giro del cigüeñal, es el resultado de numerosos estudios y pruebas.
Funciona accionado por el cigüeñal. La apertura y el cierre de las válvulas está perfectamente coordinada con el desplazamiento del pistón. El cigüeñal hace girar el árbol de levas. Las levas giran, y en su posición saliente empujan los taques y desplazan los empujadores. Los empujadores transmiten el movimiento a los balancines. Los balancines oscilan sobre el eje, y empujan el vástago de la válvula para que se abra. El piñón de la distribución es el doble que el del cigüeñal, ya que el pistón realiza 4 carreras, mientras que las válvulas se abren únicamente 2 veces (en la fase de admisión y fase de escape). El árbol de levas gira la mitad de rápido que el cigüeñal. Cada cilindro tiene al menos dos válvulas.
Transmiten el movimiento del cigüeñal al árbol de levas. Dependen de la situación del árbol de levas, de la posibilidad constructiva y del espacio físico. Los sistemas utilizados en los motores pueden ser: Por engranajes, Por cadena, Por correa dentada, De árbol de reenvío, Combinación de dos sistemas distintos.
Los piñones del cigüeñal y del árbol de levas engranan directamente. El engranaje del cigüeñal es el engranaje motriz para todos los demás que componen el tren de distribución, por lo que deben de estar sincronizados entre sí, de forma que coincidan las marcas que llevan cada uno de ellos. Sistema casi obsoleto (sólo se usa en motores de explosión monocilíndricos y de pequeña potencia con las válvulas en disposición lateral).
Se utiliza siempre un piñón solidario al cigüeñal y como mínimo otro solidario al árbol de levas que tiene doble número de dientes que el del cigüeñal. También se puede emplear una cadena cinemática de engranajes, esta a veces se utiliza para dar movimiento a diferentes órganos auxiliares (bomba de aceite, bomba inyectora de motores Diesel, etc.). Es el más utilizado en motores diesel de maquinaria agrícola y forestal pesada. Cuando la distancia entre el cigüeñal y el árbol de levas es muy grande, hacen falta unos cuantos piñones intermedios capaces de transmitir el movimiento entre los distintos dispositivos del motor.
Sirve para transmitir el movimiento entre el cigüeñal y el eje de levas, independientemente de la distancia que haya entre ellos. La cadena debe estar bien tensada. Permite colocar el árbol de levas en la culata, sin usar empujadores ni balancines. Ventaja: Larga duración y poco mantenimiento. Inconveniente: La cadena con el tiempo se desgasta, aumenta su longitud y se desfasa, aumentando el nivel de ruidos. Se adapta mejor al espacio físico del motor además de poder accionar varios órganos auxiliares a la vez. Cuando la longitud de la cadena es relativamente larga se acopla un tensor para mantener constante la tensión de funcionamiento. La cadena se tensa mediante un muelle regulable o mediante la presión del lubricante (tensor hidráulico).
La correa dentada, es uno de los más comunes métodos de transmisión de la energía mecánica entre el piñón de arrastre del cigüeñal y el del eje de levas. Se realiza a través del sistema de dentado mutuo que posee tanto la correa como los piñones, impidiendo su deslizamiento. Los dientes pueden ser redondeados y trapezoideos. Las correas están hechas de caucho sintético y fibra de vidrio (neopreno). Son flexibles para adaptarse a las poleas de arrastre. Ventajas: Costo relativamente económico, Transmisión silenciosa, Fáciles de reemplazar, No necesitan engrase. Inconveniente: Duración limitada (100.000 Km).
Recibe el movimiento del cigüeñal a través de un sistema de engranajes. Es el eje en el que van situadas las levas y controla la apertura y cierre de las válvulas de admisión y de escape. El número de levas es igual al número de válvulas que tenga el motor. Normalmente dos por cada cilindro del motor: Una para abrir la válvula de admisión y otra la de escape. En un extremo lleva un piñón, al cual le llega el movimiento de otro piñón del cigüeñal. Tiene una serie de muñones de apoyo sobre los que gira, el número de apoyos suele ser igual al número de cilindros más uno. El árbol de levas puede ir montado en el bloque motor (motores antiguos) o en la culata. El árbol girará a mitad de revoluciones que el cigüeñal, por lo que el piñón del árbol de levas lleva doble número de dientes que el del cigüeñal.
Están situados entre la leva del árbol y la válvula, directamente o con interposición de una varilla empujadora, según el sistema de distribución. Existen 2 tipos diferentes de taqué: los mecánicos y los hidráulicos.
Taqués hidráulicos: Funcionan en un baño de aceite y son abastecidos de lubricantes del circuito del sistema de lubricación del motor.
Están ubicadas entre los balancines y los taqués. Tienen la misión de transmitir a los balancines el movimiento originado por las levas y presentan las siguientes características: Son huecas, en acero o aleación ligera. Presentan una buena resistencia a las deformaciones. El lado del taqué tiene forma esférica. El lado del balancín tiene una forma cóncava que permite recibir el tornillo de reglaje.
Son unas palancas que oscilan alrededor de un eje, que se encuentra colocado entre las válvulas y las varillas de los balancines. La misión de los balancines es la de mandar la apertura y el cierre de la válvula. Sistema OHV: El balancín es accionado por las varillas empujadoras. Sistema OHC: El balancín es accionado directamente por el árbol de levas.
Las válvulas son las puertas de entrada y salida a los cilindros. Constan de: Cabeza, tiene forma de seta y cierra o abre el orificio de admisión o de escape del cilindro. Vástago de la válvula, en cuyo extremo lleva una ranura donde se sujetará la chaveta. Válvulas: Admisión: esta válvula soporta temperaturas de trabajo de hasta 400°C, y esta hecha de acero al cromo-silicio. Escape: Esta válvula esta sometida a una temperatura térmica de trabajo aproximadamente de 700°C a 800°C, lo cual esta fabricada de acero al cromo-níquel y ya que este material es mas resistente al calor.
Son piezas que sirven para mantener cerradas las válvulas cuando no actúa el árbol de levas sobre ellas. Los muelles deben tener la suficiente fuerza y elasticidad para evitar rebotes y mantener el contacto con los elementos de mando. El número de muelles puede ser simple o doble.
Disposición de las válvulas en un motor de cuatro cilindros: Cada par de conductos de admisión queda situado entre dos conductores de escape, así se consigue un calentamiento del aire de admisión, antes de introducirse en el cilindro, facilitando la combustión del gasoil al alcanzar el aire temperaturas más altas en la compresión.