EL SISTEMA DE DISTRIBUCIN El sistema de distribucin es el conjunto de elementos que regulan la apertura y cierre de vlvulas en el momento oportuno y a su vez la entrada de la mezcla, (gases frescos) y la salida de los gases residuales de los cilindros, en el momento adecuado despus de producirse la explosin. Del momento en el cual se realice la apertura y cierre de las vlvulas de admisin y escape, as ser el correcto funcionamiento del motor (avance y retraso a la apertura y cierre de las vlvulas correspondientes). Elementos del sistema de distribucin Los elementos principales de la distribucin son: rbol de levas, engranaje de mando, y las vlvulas con sus muelles. Se clasifican, de acuerdo con su funcin en: Elementos interiores Vlvula de admisin Vlvulas de escape Elementos de exteriores rbol de levas. Elementos de mando. Taqus. Balancines Elementos interiores Estos elementos son las vlvulas de admisin y las vlvulas de escape. Vlvulas Son las encargadas de abrir o cerrar los orificios de entrada de mezcla o salida de gases quemados en los cilindros. En cada vlvula, se distinguen dos partes: cabeza y cola. La cabeza, que tiene forma de seta, es la que acta como verdadera vlvula, pues es la que cierra o abre los orificios de admisin o escape. La cola o vstago, (prolongacin de la cabeza) es la que, deslizndose dentro de una gua, recibir en su extremo opuesto a la cabeza el impulso para abrir la vlvula.

Las vlvulas se refrigeran principalmente, y por la cabeza.

por

la

guas,

Las vlvulas que ms se deterioran son las de escape, debido a las altas temperaturas que tienen que soportar 1000 C. Algunas vlvulas, 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 trmica (el calor dilata las vlvulas) y buenas propiedades de deslizamiento. La cabeza o tulipa de admisin es de mayor dimetro que la de escape, para facilitar el llenado. Muelles Las vlvulas se mantienen cerradas sobre sus asientos por la accin de un resorte (muelle). Los muelles deben tener la suficiente fuerza y elasticidad para evitar rebotes y mantener el contacto con los elementos de mando. Debe asegurar la misin de la vlvula y mantenerla plana sobre su asiento.

El nmero de muelles puede ser simple o doble.

Elementos exteriores Son el conjunto de mecanismos que sirven de mando entre el cigeal y las vlvulas. Estos elementos son: rbol de levas, elementos de mando, empujadores o taqus y balancines. Segn el sistema empleado, los motores a veces carecen de algunos de estos elementos. rbol de levas Es un eje que controla la apertura de las vlvulas y permite su cierre. Tiene distribuidas a lo largo del mismo una serie de levas, en nmero igual al nmero de vlvulas que tenga el motor. El rbol de levas o rbol de la distribucin, recibe el movimiento del cigeal a travs de un sistema de engranajes. La velocidad de giro del rbol de levas ha de ser menor, concretamente la mitad que la del cigeal, de manera que por cada dos vueltas al

cigeal (ciclo completo) el rbol de levas d una sola vuelta. As, el engranaje del rbol de levas, tiene un nmero de dientes doble que el del cigeal. El rbol de levas lleva otro engranaje, que sirve para hacer funcionar por la parte inferior a la bomba de engrase, y por la parte superior al eje del distribuidor. Adems tiene una excntrica para la bomba de combustible en muchos casos. Elementos de mando El sistema de mando est constituido por un pin del cigeal, colocado en el extremo opuesto al volante motor y por otro pin que lleva el rbol de levas en uno de sus extremos, que gira solidario con aqul. En los motores diesel se aprovecha el engranaje de mando para dar movimiento, generalmente, a la bomba inyectora. El acoplamiento entre ambos piones se puede realizar por alguno de los tres sistemas siguientes: Transmisin por ruedas dentadas Cuando el cigeal y el rbol de levas se encuentran muy separados, de manera que es posible unirlos de forma directa, se puede emplear un mecanismo consistente una serie de ruedas dentadas en toma constante entre s para transmitir el movimiento. no en

Los dientes de los piones pueden ser rectos, stos son ruidosos y de corta duracin o en ngulo helicoidales baados en aceite en un crter o tapa de distribucin, siendo stos de una mayor duracin. En el caso de dos ruedas dentadas, el cigeal y el rbol de levas giran en sentido contrario y, si son tres, giran el cigeal y rbol de levas en el mismo sentido. Transmisin por cadena Igual que en el caso anterior, este mtodo se utiliza cuando el cigeal y el rbol de levas estn muy distanciados. Aqu 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 pin o un patn pequeo, generalmente de fibra, situado a mitad del recorrido y conectado a un muelle, que mantiene la tensin requerida.

En este sistema se disminuye el desgaste y los ruidos al no estar en contacto los dientes. Es poco ruidoso. Transmisin por correa dentada El principio es el mismo que el del mando por cadena, slo que en este caso se utiliza una correa dentada de neopreno que ofrece como ventaja un engranaje ms silencioso, menor peso y un coste ms reducido, lo que hace ms econmico su sustitucin. Es el sistema ms utilizado actualmente, aunque la vida de la correa dentada es mucho menor que el de los otros sistemas. Si se rompiese sta, el motor sufrira grandes consecuencias. Estos piones se encuentran fuera del motor, por lo que es un sistema que no necesita engrase, pero s la verificacin del estado y tensado de la correa. Taqus Son elementos que se interponen entre la leva y el elemento que estas accionan. Su misin es aumentar superficie de contacto entre estos elementos y la leva. taqus, han de ser muy duros para soportar el empuje las levas y vencer la resistencia de los muelles de las vlvulas. la Los de

Para alargar la vida til de los taqus, se les posiciona de tal manera, que durante su funcionamiento realicen un movimiento de rotacin sobre su eje geomtrico. Los taqus siempre estn engrasados por su proximidad al rbol de levas. La ligereza es una cualidad necesaria para reducir los efectos de inercia. Balancines Son unas palancas que oscilan alrededor de un eje (eje de balancines), que se encuentra colocado entre las vlvulas y las varillas de los balancines (o bien entre las vlvulas y las levas, en el caso de un rbol de levas en cabeza).

Los balancines son de acero. Oscilan alrededor de un eje hueco en cuyo interior circula aceite a presin. Este eje va taladrado para permitir la lubricacin del balancn. La misin de los balancines es la de mandar la apertura y el cierre de la vlvula. Se distinguen dos tipos de balancines: - Balancines oscilantes. - Balancines basculante. Balancines oscilantes Lo utilizan los motores con rbol de levas en cabeza. El eje de giro pasa por un extremo del balancn. Se le conoce tambin con el nombre de semibalancn. Recibe el movimiento directo del rbol de levas y lo transmite al vstago de la vlvula a travs de su extremo libre. Balancines basculantes Lo utilizan los motores con rbol de levas laterales. Las vlvulas van en cabeza. El eje de giro pasa por el centro del balancn. Uno de sus extremos recibe el movimiento de la varilla empujadora y lo transmite al vstago de la vlvula por el otro extremo. Sistemas de distribucin Se clasifican segn el emplazamiento del rbol de levas: - rbol de levas en bloque o lateral. - rbol de levas en la culata o cabeza. Las vlvulas generalmente, van colocadas en la culata. En algunos motores se utilizan vlvulas laterales (sistema SV), pero est en desuso. rbol de levas bloque (sistema OHV) en el

Es un sistema muy utilizado en motores diesel de medianas y grandes cilindradas. En los turismos, debido a las revoluciones que alcanzan estos motores cada vez se emplean menos. Esto es como

consecuencia de las fuerzas de inercia creadas en los elementos que tienen movimientos alternativos. Funcionamiento El cigeal le da movimiento al rbol de levas y ste acciona el taqu , en el cual est apoyada la varilla . Al ser accionada la varilla se levanta y acciona la cola del balancn (basculante) que al girar sobre el eje de balancines hace que ste acte sobre la cola de la vlvula , venciendo la accin del muelle , abriendo el orificio correspondiente. Al desaparecer la accin de la leva, el muelle recupera su longitud inicial y la vlvula cierra el orificio, al permitirlo la leva. rbol de levas en la culata (OHC)

Es el sistema ms utilizado. El accionamiento de las vlvulas es o bien directo o a travs de algn rgano. Esto hace que lo utilicen los motores que alcanzan un elevado nmero de revoluciones, aunque el mando es ms delicado. El accionamiento puede ser: - Directo. - Indirecto. Sistema OHC de accionamiento directo Es un sistema que lleva pocos elementos. Se emplea para motores revolucionados. La transmisin entre el cigeal y rbol de levas se suele hacer a travs de correa dentada de neopreno. Utiliza cmara de compresin tipo hemisfrica, emplendose con mucha frecuencia tres o cuatro vlvulas por cilindro. Estos sistemas presentan el problema de que la culata es de difcil diseo. Puede llevar uno o dos rboles de leva en la culata, llamado sistema DOHC, si son dos rboles de levas. Sistema OHC de accionamiento indirecto Este sistema prcticamente es igual que el anterior, con la nica diferencia de que el rbol de levas, acciona un semibalancn, colocado entre la leva y la cola de la vlvula . El funcionamiento es muy parecido al sistema de accionamiento directo. Al girar la leva, empuja el semibalancn, que entra en contacto con la cola de la vlvula, produciendo la apertura de sta.

Reglajes Como consecuencia de la temperatura en los elementos de la distribucin, estos elementos se dilatan durante su funcionamiento por lo que hay que dotarles de un cierto juego en fro (separacin entre piezas que permita su dilatacin). Aunque la razn principal de dar este juego (holgura de taqus) es que determinan las cotas de la distribucin, es importante no olvidar los efectos de la dilatacin en la vlvula. Esta holgura con el funcionamiento, tiende a reducirse o aumentarse (dependiendo del sistema empleado), por lo que cada cierto tiempo hay que volver a ajustarlos pues de lo contrario las vlvulas no cerrarn ni abrirn correctamente. Esta holgura viene determinada por el fabricante y siguiendo sus instrucciones. Esta comprobacin hay que realizarla cuando la vlvula est completamente cerrada. En un sistema OHV el juego del taqus se mide entre el vstago de la vlvula y el extremo del balancn . En el sistema de distribucin OHC de accionamiento directo, el reglaje de taqus se hace colocando en el interior del taqu, ms o menos lminas de acero . En el sistema de distribucin OHC de accionamiento indirecto el reglaje de taqus se hace actuando sobre los tornillos de ajuste y contratuerca. El reglaje se har siempre con el motor en fro y como se dijo anteriormente, su valor, depende del fabricante.

Un juego de taqus grande provoca que, la vlvula no abra del todo el orificio correspondiente, con lo que los gases no pasarn en toda su magnitud. Un juego de taqus pequeo provoca que la vlvula est ms tiempo abierta incluso no llegue a cerrar si no existe holgura, no pudindose conseguir una buena compresin y pudindose fundir la vlvula en la parte de su cabeza (vlvula descabezada) dando lugar a producirse grandes averas en el interior del cilindro y de la culata. PREGUNTAS DE REPASO 1.- Gira el eje de levas a la misma velocidad, a mitad de velocidad o a doble velocidad que el cigeal? Gira a la mitad de velocidad esto debido a que contiene el doble de nmero de dientes que el de pin de cigeal. 2.- Describir la accin de una vlvula de admisin; dem de una vlvula de escape. La vlvula de admisin permite el paso de carga fresca del exterior al interior del cilindro, mientras que la vlvula de escape permite la evacuacin de gases calientes producto de la combustin en el cilindro, la vlvula de admisin es muchas veces ms grande que la de escape. 3.- Describir la accin de una vlvula refrigerada por sodio. Esta vlvula tiene en su vstago una cavidad donde se aloja sodio metlico, este sodio se funde a 97C , este sodio absorbe el calor y lo transfiere al vstago mas frio, con lo cual la vlvula funciona a menor temperatura alargando su vida. 4.- Cules son las ventajas de la rotacin de vlvulas? Describir dos tipos de giradores de vlvula. Se reducirn las acumulaciones de carbonilla en el vstago, y tambin en su asiento que tambin reducir la acumulacin de depsitos, tambin mejorara la distribucin de temperaturas mas uniformes. 5.- Describir el funcionamiento de un elevador hidrulico de vlvula. El aceite es alimentado al empujador por la bomba de aceite a travs de una galera en toda la longitud del motor. Cuando se cierra la vlvula, el aceite de la bomba entra a presin en el empujador por los agujeros perforados en el cuerpo del empujador y el embolo buzo. El aceite obliga a abrirse a la vlvula de bola del embolo buzo. Entonces pasa aceite por la vlvula de bola y entra en el espacio existente debajo del embolo. 6.- Qu significan los trminos equivalentes regulacin de vlvulas y reglaje de la distribucin?

La regulacin de vlvulas significa que las vlvulas deben estar correctamente sincronizadas con el lbulo de leva y por la relacin adecuada de los piones de cadena del eje de levas y del cigeal. El reglaje de la distribucin, es el tiempo correcto de apertura y cierre de las vlvulas de escape y admisin, la de escape se abre 45 antes de la PMI y permanece 5 despus del PMS en la carrera de admisin, y de manera anloga la admisin que se deja abierta 45 despus de la PMI. 7.- Qu son asientos postizos de vlvula de escape y porque se utilizan? Son anillos de aleacin de acero especial, que resisten altas temperaturas, que al sufrir desgaste pueden ser rectificados con una esmeriladora de asientos, hasta su sustitucin. 8.- Describir la accin del balancn silencioso. Llamado as porque no presenta juego, trabaja de la siguiente manera. La excntrica pivota en el extremo del balancn y descansa en el extremo del vstago de la vlvula, si hay una holgura entre la excntrica y el extremo del vstago de la vlvula, el embolo accionado por un muelle empuja la excntrica y el extremo del vstago de la vlvula, el embolo accionado por un muelle empuja a la excntrica y queda eliminado el juego. 9.- Explicar la diferencia entre levas de los elevadores de vlvula mecnicos e hidrulicos. El empujador mecnico requiere holgura y la leva debe girar algunos grados con respecto al crculo base para que tome el juego debido, entonces la vlvula comienza a abrirse. El empujador hidrulico no requiere juego, sus flancos son cortos permitiendo que las vlvulas se abran y cierren ms de prisa con menos solape y el taln e mas redondeado a causa de esta curvatura del flanco. 10.- En la figura 8-24, Cuntos grados de rotacin del cigeal permanece abierta la vlvula de escape?, Cuntos grados de rotacin del cigeal permanece abierta la vlvula de admisin? La de escape se abre 45 antes de la PMI y permanece 5 despus del PMS en la carrera de admisin, y de manera anloga la admisin que se deja abierta 45 despus de la PMI.