Introducción:
Se llama distribución, al conjunto de piezas que regulan la entrada y salida de los gases en el cilindro.
Los elementos que forman el sistema de distribución, son:
Engranaje de mando:
El engranaje de mando son dos piñones que están sujetos, uno al cigüeñal por el extremo opuesto al volante y otro al extremo del árbol levas.
Al girar el cigüeñal, hace girar al eje de levas a la mitad de vueltas. Esto se logra al engranar un piñón con el doble de dientes, y esto se entenderá al recordar que por cada dos vueltas del cigüeñal, sólo se efectúa un ciclo completo, esto es, que en cada cilindro se produce una sola admisión y un solo escape.
El engranaje puede ser:
- Directo, por medio de piñones.
- Por polea dentada de nylon.
- Por cadena metálica.
Ha de encontrarse siempre en su punto. Para su reglaje se deben hacer coincidir las marcas que facilita el fabricante.
El árbol de levas es un eje que gira solidario al cigüeñal y a la mitad de vueltas que éste.
Está provisto de unas excéntricas, llamadas levas, en número de dos por cilindro y una más para la bomba de alimentación.
Las dos levas que tiene cada cilindro son:
- Para admisión.
- Para escape.
En el árbol de levas va dispuesto también un piñón que servirá para moer, por su parte inferior, la bomba de engrase y, por su parte superior, el eje ruptor y pipa o distribuidor.
Los taqués o empujadores tienen por misión empujar, como su nombre indica, las válvulas cuando son accionadas por las levas.
Al girar el árbol de levas (A), la leva (B) empuja al taqué (C), éste vence el resorte (D) y permite que se despeje el orifico o tobera cerrado por la válvula (E), siendo (F) el reglaje de taqués.
Entre el taqué y la válvula existe un espacio llama juego de taqués, que oscila entre 0'15 y 0'20 milímetros. Su visión es permitir la dilatación por el calor de manera que cierre correctamente la válvula cuando el taqué no es accionado por la leva.
En un motor caliente, si se observa que las válvulas no cierran herméticamente, será debido, generalmente, a que los taqués están mal reglados.
El ajustar la separación de los taqués, a los límites marcados por las casas constructoras, se llama "reglaje de taqués".
La leva es el dispositivo que hace abrir la válvula durante un instante, manteniéndose cerrada, por medio de un muelle, durante el resto del tiempo.
Las válvulas tienen forma de seta y están formadas por cabeza y vástago.
Tiene por misión abrir y cerrar los orificios de entrada y salida de gases.
Su vástago se desliza por la guía, y en el extremo de ésta se coloca un platillo de sujeción. Entre el platillo y la guía dispone de un resorte, que es el que mantiene la válvula cerrada. Por cada cilindro deberá haber dos levas, ya que cada cilindro tiene dos válvulas.
Se suelen hacer las válvulas de admisión más grandes que las de escape, para permitir un mejor llenado del cilindro.
La entrada de gases al cilindro puede producirse por su parte superior o por la lateral, dependiendo de la colocación de las válvulas.
Si los gases entran por la parte superior, se dice que el motor tiene las válvulas en cabeza, y si entran por su parte lateral, se dice que tiene las válvulas laterales.
Si van en cabeza, deben disponer de un nuevo elemento, llamado eje de balancines.
Existen motores en los que cada cilindro tiene cuatro válvulas, dos de admisión y dos de escape, accionadas por dos árboles de levas.
Los elementos principales de la distribución son: árbol de levas, engranaje de mando, y las válvulas con sus muelles.
Se clasifican, de acuerdo con su función en:
• Elementos interiores
o Válvula de admisión
o Válvulas de escape
• Elementos de exteriores
o Árbol de levas.
o Elementos de mando.
o Taqués.
o Balancines
• Elementos interiores
Estos elementos son las válvulas de admisión y las válvulas de escape.
Válvulas
Son las encargadas de abrir o cerrar los orificios de entrada de mezcla o salida de gases quemados en los cilindros.
En cada válvula, se distinguen dos partes: cabeza y cola. La cabeza, que tiene forma de seta, es la que actúa como verdadera válvula, pues es la que cierra o abre los orificios de admisión o escape. La cola o vástago, (prolongación de la cabeza) es la que, deslizándose dentro de una guía, recibirá en su extremo opuesto a la cabeza el impulso para abrir la válvula.
Las válvulas se refrigeran por la guías, principalmente, y por la cabeza.
Las válvulas que más se deterioran son las de escape, debido a las altas temperaturas que tienen que soportar 1000º C.
Algunas válvulas, sobre todo las de escape, se refrigeran interiormente con sodio.
Debe tener una buena resistencia a la fatiga y al desgaste (choques).
Debe presentar igualmente una buena conductividad térmica (el calor dilata las válvulas) y buenas propiedades de deslizamiento.
La cabeza o tulipa de admisión es de mayor diámetro que la de escape, para facilitar el llenado.
Las válvulas se mantienen cerradas sobre sus asientos por la acción de un resorte
Los muelles deben tener la suficiente fuerza y elasticidad para evitar rebotes y mantener el contacto con los elementos de mando.
o Debe asegurar la misión de la válvula y mantenerla plana sobre su asiento.
o El número de muelles puede ser simple o doble.
Guías de válvula
Debido a las altas velocidades, el sistema de distribución es accionado muchas veces en cortos periodos de tiempo. Para evitar un desgaste prematuro de los orificios practicados en la culata por donde se mueven los vástagos de las válvulas y puesto que se emplean aleaciones ligeras en la fabricación de la culata, se dotan a dichos orificios de unos casquillos de guiado G, llamados guías de válvula, resistentes al desgaste y se montan, generalmente, a presión en la culata.
Las guías permiten que la válvula quede bien centrada y guiada.
La guía de válvula debe permitir un buen deslizamiento de la cola de la válvula, sin rozamiento.
Si existiera demasiada holgura entre la guía y el cuerpo de una válvula de admisión, entraría aceite en la cámara de compresión, debido a la succión del pistón, produciendo un exceso de carbonilla en dicha cámara, y si fuera en una válvula de escape, el aceite se expulsará por el tubo de escape.
Asientos de válvulas
Son unos anillos postizos colocados a presión sobre la culata para evitar el deterioro de ésta, por el contacto con un material duro como el de la válvula, su golpeteo, y a la corrosión debido a los gases quemados.
El montaje de los asientos se hace a presión mediante un ajuste (frío-calor), y cuando estén deteriorados se pueden sustituir.
Son el conjunto de mecanismos que sirven de mando entre el cigüeñal y las válvulas. Estos elementos son: árbol de levas, elementos de mando, empujadores o taqués y balancines. Según el sistema empleado, los motores a veces carecen de algunos de estos elementos.
Elementos de mando
El sistema de mando está constituido por un piñón del cigüeñal, colocado en el extremo opuesto al volante motor y por otro piñón que lleva el árbol de levas en uno de sus extremos, que gira solidario con aquél.
En los motores diesel se aprovecha el engranaje de mando para dar movimiento, generalmente, a la bomba inyectora.
El acoplamiento entre ambos piñones se puede realizar por alguno de los tres sistemas siguientes:
Transmisión por ruedas dentadas
Cuando el cigüeñal y el árbol de levas se encuentran muy separados, de manera que no es posible unirlos de forma directa, se puede emplear un mecanismo consistente en una serie de ruedas dentadas en toma constante entre sí para transmitir el movimiento.
Los dientes de los piñones pueden ser rectos, éstos son ruidosos y de corta duración o en ángulo helicoidales bañados en aceite en un cárter o tapa de distribución, siendo éstos de una mayor duración.
En el caso de dos ruedas dentadas, el cigüeñal y el árbol de levas giran en sentido contrario y, si son tres, giran el cigüeñal y árbol de levas en el mismo sentido.
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Transmisión por cadena
Igual que en el caso anterior, este método se utiliza cuando el cigüeñal y el árbol de levas están muy distanciados. Aquí se enlazan ambos engranajes mediante una cadena.
Para que el ajuste de la cadena sea siempre el correcto, dispone de un tensor consistente en un piñón o un patín pequeño, generalmente de fibra, situado a mitad del recorrido y conectado a un muelle, que mantiene la tensión requerida.
En este sistema se disminuye el desgaste y los ruidos al no estar en contacto los dientes. Es poco ruidoso.
Igual que en el caso anterior, este método se utiliza cuando el cigüeñal y el árbol de levas están muy distanciados. Aquí se enlazan ambos engranajes mediante una cadena.
Para que el ajuste de la cadena sea siempre el correcto, dispone de un tensor consistente en un piñón o un patín pequeño, generalmente de fibra, situado a mitad del recorrido y conectado a un muelle, que mantiene la tensión requerida.
En este sistema se disminuye el desgaste y los ruidos al no estar en contacto los dientes. Es poco ruidoso.
Transmisión por correa dentada
El principio es el mismo que el del mando por cadena, sólo que en este caso se utiliza una correa dentada de neopreno que ofrece como ventaja un engranaje más silencioso, menor peso y un coste más reducido, lo que hace más económico su sustitución.
Es el sistema más utilizado actualmente, aunque la vida de la correa dentada es mucho menor que el de los otros sistemas. Si se rompiese ésta, el motor sufriría grandes consecuencias. Estos piñones se encuentran fuera del motor, por lo que es un sistema que no necesita engrase, pero sí la verificación del estado y tensado de la correa.
El principio es el mismo que el del mando por cadena, sólo que en este caso se utiliza una correa dentada de neopreno que ofrece como ventaja un engranaje más silencioso, menor peso y un coste más reducido, lo que hace más económico su sustitución.
Es el sistema más utilizado actualmente, aunque la vida de la correa dentada es mucho menor que el de los otros sistemas. Si se rompiese ésta, el motor sufriría grandes consecuencias. Estos piñones se encuentran fuera del motor, por lo que es un sistema que no necesita engrase, pero sí la verificación del estado y tensado de la correa.
Taqués hidráulicos
Los taqués hidráulicos funcionan en un baño de aceite y son abastecidos de lubricante del circuito del sistema de engrase del motor.
Los empujadores o taqués se ajustan automáticamente para adaptarse a las variaciones en la longitud del vástago de las válvulas a diferentes temperaturas. Carecen de reglaje. Las ventajas más importantes de este sistema son su silencioso funcionamiento y su gran fiabilidad.
Los empujadores o taqués se ajustan automáticamente para adaptarse a las variaciones en la longitud del vástago de las válvulas a diferentes temperaturas. Carecen de reglaje. Las ventajas más importantes de este sistema son su silencioso funcionamiento y su gran fiabilidad.
Varilla empujadora
No existen en los motores que llevan árbol de levas en cabeza.
Las varillas van colocadas entre los balancines y los taqués.
Tienen la misión de transmitir a los balancines el movimiento originado por las levas.
Las varillas empujadoras:
o Son macizas o huecas, en acero o aleación ligera.
o Sus dimensiones se reducen al máximo para que tengan una débil inercia y al mismo tiempo una buena resistencia a las deformaciones.
o El lado del taqué tiene forma esférica.
o El lado del balancín tiene una forma cóncava que permite recibir el tornillo de reglaje.
Las varillas van colocadas entre los balancines y los taqués.
Tienen la misión de transmitir a los balancines el movimiento originado por las levas.
Las varillas empujadoras:
o Son macizas o huecas, en acero o aleación ligera.
o Sus dimensiones se reducen al máximo para que tengan una débil inercia y al mismo tiempo una buena resistencia a las deformaciones.
o El lado del taqué tiene forma esférica.
o El lado del balancín tiene una forma cóncava que permite recibir el tornillo de reglaje.
- CONCLUSION
