SISTEMA DE SINCRONIZACION
INTRODUCCION Se define el sistema de distribución distribución como el conjunto de los órganos mecánicos mecánicos que regulan regulan la entrada y salida de los gases en el cilindro para conseguir un perfecto funcionamiento del sistema, deberán producirse las aperturas y cierres de las válvulas en l os momentos momentos oportunos, y un perfecto perfecto sincronizado con con el giro del cigüeñal Podemos ver en un sistema de distribución correspondiente correspondiente a un motor con válvulas en la cabeza, empezadas en la culata, opuesta a la cabeza del pistón mandadas por el árbol de levas empezando en el bloque motor
El árbol dispone de tantas levas como válvulas tenga el motor , es decir dos por cilindro generalmente , y además forman parte de la excéntrica excéntrica que da el movimiento ala bomba de alimentación de combustible combustible y el piñón que que hace lo propio con la bomba de aceite y el distribuidor de encendido Para el correcto correcto funcionamiento de este sistema las válvulas deben deben cerrar perfectamente y para asegurarse asegurarse este cierre, debe dejar un luz entre entre la cola de válvula y la punta del balancín balancín que permite la dilatación de la culata y las válvulas con el calor calor , sin que llegue a tocar esta con el balancín en cuyo casos quedaría abierta este luz se llama juego de taques ARBOL DE LEVAS El árbol de levas es el órgano mecánico que recibe recibe el movimiento movimiento giratorio del cigüeñal y lo transmite a las válvulas en las que es transformado transformado en en movimiento movimiento rectilíneo arteno arteno
Los motores que funcionan en el ciclo de cuatro tiempo, el árbol de levas lo constituye un eje de acero al carbono en el que están labradas unas levas , en número iguales al de válvulas del motor, donde puede verse que las prominencia de las de las levas se artenan de manera que produzcan las aperturas y cierre de las válvulas con arreglo de cada cilindro y en los momentos adecuados Como cada válvula del motor ha de abrir y cerrar una ves por cada ciclo completo los motores de cuatro tiempos el árbol de levas ha de dar una vuelta por cada dos vueltas del cigüeñal
MANDO DEL ARBOL DE LEVAS Como ya se ha dicho, durante durante dos vueltas completa del cigüeñal se realizan en el cilindro una fase de admisión y otra de escape , la válvula de admisión debe abrirse una una sola vez en este espacio de tiempo y lo mismo de ocurrir con el escape por ello el árbol de leva debe dar la mitad de vuelta que el cigüeñal y para lógralo , se acopla mediante engranaje que guarda una relación de 2:1. El árbol de leva emplea un piñón con doble numero de diente que el del cigüeñal los piñones del distribuidor se alojan en el cartel de mando , situado situada en la parte delantera , también denominada cárter de la distribución. El sistema de mando del árbol de levas depende esencialmente del posicionamiento de este. cuando va situado en el bloque motor , el mando puede realizarse engranando directamente en el piñón del cigüeñal con el árbol levas que dispone de doble numero de diente y . por ello gira a mitad de revolucione que el cigüeñal y sentido opuesto para conseguir un funcionamiento silenciosos el piñón del árbol de levas suele fabricarse de resina sintética y de diente helicoidales, en cuyo caso también son así los diente del piñón cigüeñal En la mayor partes de los motores dado el posicionamiento relativo entre cigüeñal y árbol de levas , el mando de este último se realiza por medio de una cadena las válvulas son accionadas por empujadores y balancines El piñón del árbol de levas tiene el doble número de diente que el cigüeñal y gira en el mismo sentido
para atenuar el ruido de funcionamiento se dispone un tensor sobre la
cadena La acción de tensado puede lograrse mecánicamente o por medio hidráulicos
En los motores actuales, generalmente todos los árbol de leva van montada en la culata accionando directamente a las válvulas por medio de taques sin empujadores ni balancines , lo cual queda simplificada enormemente la cadena cinemática de mando como en estos casos la cadena de mando a de ser más largo , resulta por ello mas ruidosa en sus funcionamiento , pero actualmente con el desarrollo de los nuevos materiales , ha sido sustituido por una correa dentada de caucho sintético y de fibra de vidrio esto da un funcionamiento sumamente silencioso al sistema de la distribución
VALVULAS Son las encargadas de abrir o cerrar los orificios de entrada de mezcla o salida de gases quemados en los cilindros
en los momento adecuados de cada fase, cerrando herméticamente los conductos de acceso y evacuación de la cámara de combustión durante el tiempo restante del ciclo dado su funcionamiento, esta sometida a grandes solicitaciones mecánicas térmicas La estanqueidad de la cámara de combustión se logra disponiendo en la cabeza de la válvula , que generalmente adquiere un Angulo de 45 grados, esta superficie apoya en su asiento de conicidad con el funcionamiento y consecuencia del degaste normal Se adapta ala superficie de la cabeza de la válvula Los asiento de válvulas suelen ser postizo, con forma de anillo, y se monta en los alojamiento de la cámara de combustión, los asiento se fabrican de de aleación de cobalto tungsteno y cromo
En cada válvula, se distinguen dos partes: cabeza y cola . La cabeza, que tiene forma de zeta, es la que actúa como verdadera válvula, pues es la que cierra o abre los orificios de admisión o escape. 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.la fabricación las válvulas de escape con aleación de cromo silicio o cromo níquel DISPONIENDO DE LAS VALVULAS En la disposición de las válvulas en el cilindro y en su sistema de mando difieren de uno motores a otros Sistemas de distribución Se clasifican según el del árbol de levas: Árbol de levas en bloque o lateral. Árbol de levas en la culata o cabeza. Las válvulas generalmente, van colocadas en la culata. • Árbol de levas en el bloque (sistema OHV) Es un sistema muy utilizado en motores diesel de medianas y grandes cilindradas. , 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 cigüeñal le da movimiento al árbol de levas y éste acciona el taqué , en el cual está apoyada la varilla . Al ser accionada la varilla se levanta y acciona la cola del balancín (basculante) que al girar sobre el eje de balancines hace que éste actúe sobre la cola de la válvula , venciendo la acción del muelle , abriendo el orificio correspondiente. Al desaparecer la acción de la leva, el muelle recupera su longitud inicial y la válvula cierra el orificio, al permitirlo la leva. 1
• Árbol de levas en la culata (OHC) Es el sistema más utilizado. El accionamiento de las válvulas es o bien directo o a través de
algún órgano. Esto hace que lo utilicen los motores que alcanzan un elevado número de revoluciones, aunque el mando es más delicado. El accionamiento puede ser: o Directo. o Indirecto. Sistema OHC de accionamiento directo Es un sistema que lleva pocos elementos. Se emplea para motores revolucionados. La transmisión entre el cigüeñal y árbol de levas se suele hacer a través de correa dentada de neopreno. Utiliza cámara de compresión tipo hemisférica, empleándose con mucha frecuencia tres o cuatro válvulas por cilindro. Estos sistemas presentan el problema de que la culata es de difícil diseño. Puede llevar uno o dos árboles de leva en la culata, llamado sistema DOHC, si son dos árboles de levas.
2 Sistema OHC de accionamiento indirecto Este sistema prácticamente es igual que el anterior, con la única diferencia de que el árbol de levas , acciona un semibalancín , colocado entre la leva y la cola de la válvula . El funcionamiento es muy parecido al sistema de accionamiento directo. Al girar la leva, empuja el semibalancín, que entra en contacto con la cola de la válvula, produciendo la apertura de ésta. BALACINES, EMPUJADORES Y TAQUES . Balancines ( 9 y 0) Son unas palancas que oscilan alrededor de un eje (eje de balancines), que se encuentra colocado entre las válvulas y las varillas de los balancines (o bien entre las válvulas y las levas, en el caso de un árbol de levas en cabeza). Los balancines son de acero. Oscilan alrededor de un eje hueco en cuyo interior circula aceite a presión. Este eje va taladrado para permitir la lubricación del balancín. La misión de los balancines es la de mandar la apertura y el cierre de la válvula. Se distinguen dos tipos de balancines: o Balancines oscilantes. o Balancines basculante. Balancines oscilantes Lo utilizan los motores con árbol de levas en cabeza. El eje de giro pasa por un extremo del balancín. Se le conoce también c on el nombre de “semibalancín”. Recibe el movimiento directo del árbol de levas y lo transmite al vástago de la válvula a través de su extremo libre. 9 Balancines basculantes Lo utilizan los motores con árbol de levas laterales. Las válvulas van en cabeza. El eje de giro pasa por el centro del balancín. Uno de sus extremos recibe el movimiento de la varilla empujadora y lo transmite al vástago de la válvula por el otro extremo. 0 Sistemas de distribución
Se clasifican según el del árbol de levas: o Árbol de levas en bloque o lateral. o Árbol de levas en la culata o cabeza. Las válvulas generalmente, van colocadas en la culata.. • Árbol de levas en el bloque (sistema OHV) Es un sistema muy utilizado en motores diesel de medianas y grandes cilindradas., 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 cigüeñal le da movimiento al árbol de levas y éste acciona el taqué, en el cual está apoyada la varilla . Al ser accionada la varilla se levanta y acciona la cola del balancín (basculante) que al girar sobre el eje de balancines hace que éste actúe sobre la cola de la válvula , venciendo la acción del muelle , abriendo el orificio correspondiente. Al desaparecer la acción de la leva, el muelle recupera su longitud inicial y la válvula cierra el orificio, al permitirlo la leva. 1 • Árbol de levas en la culata (OHC) Es el sistema más utilizado. El accionamiento de las válvulas es o bien directo o a través de algún órgano. Esto hace que lo utilicen los motores que alcanzan un elevado número de revoluciones, aunque el mando es más delicado. El accionamiento puede ser: o Directo. o Indirecto. Sistema OHC de accionamiento directo Es un sistema que lleva pocos elementos. Se emplea para motores revolucionados. La transmisión entre el cigüeñal y árbol de levas se suele hacer a través de correa dentada de neopreno. Utiliza cámara de compresión tipo hemisférica, empleándose con mucha frecuencia tres o cuatro válvulas por cilindro. Estos isstemas presentan el problema de que la culata es de difícil diseño. Puede llevar uno o dos árboles de leva en la culata, llamado sistema DOHC, si son dos árboles de levas. 2 Sistema OHC de accionamiento indirecto Este sistema prácticamente es igual que el anterior, con la única diferencia de que el árbol de levas , acciona un semibalancín , colocado entre la leva y la cola de la válvula . El funcionamiento es muy parecido al sistema de accionamiento directo. Al girar la leva, empuja el semibalancín, que entra en contacto con la cola de la válvula, produciendo la apertura . 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. Son elementos que se interponen entre la leva y el elemento que estas accionan. Su misión es aumentar la superficie de contacto entre estos elementos y la leva. Los taqués , han de ser muy duros para soportar el empuje de las levas y vencer la resistencia de los muelles de las válvulas. Para alargar la vida útil de los taqués, se les posiciona de tal manera, que durante su funcionamiento realicen un movimiento de rotación sobre su eje geométrico. Los taqués siempre están engrasados por su proximidad al árbol de levas. La ligereza es una cualidad necesaria para reducir los efectos de inercia. 6 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.
