Motores a gasolina II
T.S. LIMBERT ISAAC TOLEDO AGUILAR
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EL ÁRBOL DE LEVAS O EJE DE LEVAS DEFINICIÓN:
El eje de levas es un eje que gira solidario al cigüeñal y da la mitad de vueltas que éste. Está provisto de unos excéntricos, llamadas levas, en número de dos por cilindro y una más para la bomba de alimentación.
FINALIDAD:
La función principal del árbol de levas es la de convertir el movimiento rotatorio en movimiento lineal de los botadores y las válvulas. En algunos motores el movimiento ´lineal se transmite mediante la varilla de empuje y, en otros, directamente al botador b otador o a la válvula.
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CARACTERÍSTICAS.
El árbol de levas está constituido por aleaciones de hierro fundido a presión, pudiendo estar alojado en el bloque o en las cámaras, como en los motores más recientes. Los más modernos motores pueden tener hasta dos árboles de levas, utilizando uno de ellos para las válvulas de admisión y el otro para las de escape. De esta forma, los manuales y los catálogos utilizan las abreviaturas SOHC que significa árbol de levas sencillo y DOHC que denota al doble árbol de levas en la cámara. Sus componentes son: Puños: Son conformaciones circulares sobre su eje de simetría destinada a proporcionar el apoyo necesario para la instalación del eje de levas en el túnel de levas del block o culata según sea el caso. El eje de levas se instala sobre sus puños por la interposición entre puño y bancada de leva de un cojinete convenientemente lubricado por el aceite a presión proveniente de las galerías de lubricación del motor. Placa de sujeción: Es una placa de acero que limita el movimiento axial del eje de levas. Levas o Camones: Son piezas especiales construidas construidas en el eje (al que dan su nombre), estas piezas tienen por función, transformar el movimiento continuo circular del eje de levas en un movimiento rectilíneo alternativo. Piñón de señal de encendido: Es un piñón construido en el eje de levas que tiene por función accionar el piñón del distribuidor de encendido. Excéntrica: Es un camón menor destinado a proporcionar movimiento a la bomba mecánica de combustible. combustible.
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TIPOS DE LEVAS.
Según el lugar de instalación del eje de levas los motores se clasifican en: Sistema SV Significa Side Valves (válvulas laterales), laterales), en este sistema sistema la válvula se se ubica de forma lateral al cilindro, dentro del bloque del motor. El mando de la válvula se realiza a través del árbol de levas que se encuentra también dentro del motor. No se utiliza en diseños recientes debido a que obliga a que la cámara de compresión sea más grande y las válvulas por el espacio más reducidas.
Sistema OHV Significan Over Head Valves, válvulas sobre la cabeza, tiene las válvulas en la cabeza y utilizan varillas para mover los balancines, teniendo en cuenta que el árbol de levas se encuentra debajo del pistón. En este sistema sistema la transmisión el movimiento movimiento del cigüeñal cigüeñal al árbol de levas se realiza directamente, a través de piñones, o con la interposición de un tercer piñón, también se realiza a través tra vés de una correa corta. La ventaja de este sistema es que la transmisión de movimiento entre el cigüeñal y el eje de levas necesita un mantenimiento nulo. La desventaja viene dada por el elevado número de elementos que componen este sistema para compensar la distancia existente entre el árbol de levas y las válvulas. Este inconveniente inconveniente influye sobre todo a altas revoluciones del motor, lo cual supone un límite en el número de revoluciones que estos motores pueden llegar a alcanzar. Este sistema se ve muy influenciado por la temperatura del motor, lo que hace necesario una holgura considerable en los impulsadores.
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Sistema OHC Over Head Camshafts (árbol de levas en la culata), a diferencia de los motores OHV , estos llevan el árbol de levas en la culata, sobre los
pistones, el árbol de levas actúa directamente sobre las válvulas, sin varillas u otros elementos. La ventaja de este sistema es que se reduce considerablemente el número de elementos entre el árbol de levas y las válvulas por lo que la apertura y el cierre de las válvulas es más precisa y más rápida. Esto trae consigo que los motores puedan alcanzar mayor número de revoluciones. Tiene la desventaja de complicar la transmisión de movimiento del cigüeñal, ya que se necesitan correas o cadenas de distribución de mayor longitud, que con el uso se van desgastando en mayor medida, necesitando más mantenimiento. Este sistema es en general más caro y complejo pero resulta mucho más efectivo y se obtiene un mayor rendimiento del motor. Dentro del sistema OHC existen dos variantes (SOHC y DOHC )
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Sistema SOHC Significa Single Over Head Camshafts (árbol de levas en la cabeza simple) esta disposición usa un árbol de levas ubicado en la culata, opera las válvulas de admisión y de escape del motor se pueden eliminar los balancines, accionando las válvulas directamente a través de impulsadores de disco o hidráulicos. La mayor ventaja de esta disposición es que se reduce el costo de construcción y se disminuyen el número de piezas móviles.
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Sistema DOHC Las siglas DOHC significan Dual OverHead Camshafts, doble árbol de levas en la cabeza, que pueden accionar 3, 4 o hasta 5 válvulas por cilindro. Para el caso de cuatro cilindros se podría hablar de 16 válvulas, cuatro válvulas por cilindro o en uno de 6 cilindros un DOHC de 24 válvulas.
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VALANCINES, VARILLA Y BOTADORES VALANCINES: Son
las palancas que transmiten el movimiento de las levas a través de las varillas a
las válvulas cuando el motor es OHV, si fuera OHC serían las palancas que trasmiten el movimiento de la leva a las válvulas.
EXISTEN DOS TIPOS DE BALANCINES: BALANCINES BASCULANTES: El tipo de balancín basculante es normalmente utilizado en motores donde el árbol de levas viene en el bloque de cilindros.
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BALANCINES OSCILANTES: El tipo de balancines oscilantes o semibalancines se emplean cuando el árbol de levas se sitúa en la cabeza de cilindros.
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BOTADORES O TAQUES: El taqué o botador es un vástago de metal ubicado entre el árbol de levas y las válvulas o entre el árbol de levas y la varilla de empuje en un motor de combustión interna.
Los taqués o botador transmiten directamente el movimiento desde las levas a las varillas de empuje y estas a los balancines y de los balancines a las válvulas en motores OHV o directamente a los taques o botadores en motores OHC. Los taqués perciben los movimientos que transmiten las levas para luego trasmitir ese movimiento a las válvulas.
TIPOS DE TAQUÉS: Dependiendo el tipo de motor y donde se van a instalar, existen dos tipos de taqués (mecánicos e hidráulicos). CLASIFICACIÓN SEGÚN SU FORMA: Los taqués pueden tener forma de: Seta (esféricos). Cilíndrica. Rodillos.
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TAQUÉS HIDRÁULICOS:
El taqué hidráulico solamente funciona con fiabilidad si se emplea aceite de alta calidad. Cuando las válvulas son laterales, los taqués se lubrican principalmente por barboteo. Algunos motores tienen unas cavidades especiales en las cuales se acumula aceite y desde ellas, por unos conductos que hay en las guías del taqué, escurre el lubricante hasta este último. Si las válvulas están en cabeza, en el taqué se hace un asiento esférico, en el cual se apoya la cabeza, también esférica, de la contera del empujador. En este caso se lubrica el taqué con el aceite que escurre por el empujador.
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CLASES DE DISTRIBUCIÓN DEL MOTOR A GASOLINA EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DEL MOTOR A GASOLINA: La distribución comprende el conjunto de elementos que efectúan la apertura y cierre de las válvulas. Mediante las válvulas se controla la entrada y evacuación de los gases en el cilindro, lo que hace posible la realización del ciclo de cuatro tiempos según el diagrama de distribución. Los elementos que componen el sistema de distribución son: • Árbol de levas, rueda dentada y sistema de transmisión. • Válvulas, guías, asientos y resorte de válvula. • Empujadores, balancines y sistema de reglaje de válvula s. El accionamiento de las válvulas está sincronizado con el desplazamiento del pistón, por lo que el sistema es mandado desde la rueda del cigüeñal que transmite su giro al árbol de levas. Las levas abren las válvulas a través de empujadores o balancines, y los muelles se encargan de cerrarlas.
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TIPOS DE DISTRIBUCIÓN: La distribución de un motor a gasolina se puede realizar mediante los siguientes sistemas.
a. Mediante engranajes. b. Mediante cadena. c. Mediante correa dentada. DISTRIBUCIÓN POR ENGRANAJES: Se usa solamente cuando el árbol de levas va montado en el bloque y la distancia entre este y el cigüeñal permite hacer una transmisión directa entre dos ruedas dentadas. Si la distancia es algo mayor se intercala una rueda intermedia formándose un tren de tres engranajes. Para reducir la rumorosidad se emplean piñones de dientes helicoidales en los que el contacto entre dientes se hace de forma progresiva. El conjunto queda encerrado dentro del cárter de distribución y es lubricado por el aceite de engrase del motor. Este tipo de accionamiento es muy poco utilizado actualmente en motores para turismos.
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DISTRIBUCION POR CADENA : Este sistema puede utilizarse para cualquier distancia entre el cigüeñal y el árbol de levas, vaya este montado en el bloque o sobre la culata. Está formado por dos ruedas con dientes tallados para ser arrastrados por la cadena de rodillos que puede ser simple o doble. La cadena es un sistema de transmisión robusto y de larga duración, pero tiene el inconveniente de que con el tiempo, y debido al desgaste, se alarga, produciendo un desfase en la distribución y un aumento en el nivel de ruido. Estos inconvenientes son más apreciables cuanto más larga sea la cadena.
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DISTRIBUCION POR CORREA DENTADA: Es el sistema de transmisión más utilizado actualmente. Se emplea exclusivamente cuando el árbol de levas va montado sobre la culata (sistemas OHC y DOHC). En las ruedas para el accionamiento se talla un dentado igual al de la correa. Este dentado puede ser redondo o trapezoidal .
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CALIBRACION DE LAS VALVULAS DE UN MOTOR A GASOLINA
En este parte se tratara de explicar desde cero, paso a paso lo más claro posible Primero que todo es tratar de conseguir estos materiales: MATERIALES:
Una galga Métrica o lamina calibrada Un Destornillador Una Llave Milimétrica (Según la Contra Tuerca) Un Dado de Bujía Una Chicharra
CONSIDERACIONES: - Saber que la regulación de válvulas son distintas tanto para el motor frio como caliente (En caso de ser caliente debe de haber estado en marcha mínimo como 20 minutos) -También saber que no hay que guiarse por calibre o medida de otro motor ya que cada motor tiene su propia medida.
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PROCEDIMIENTOS: 1) Empezamos retirando la tapa de la culata (Teniendo cuidado de no romper la empaquetadura). 2) Identificamos cuales son los balancines de admisión y escape (Se puede guiar de acuerdo al múltiple de admisión y el de escape). 3) Saber qué tipo de encendido posee el motor (1-3-4-2, 1-2-4-3, 1-6-5-4-3-2, 1-4-2-5-3-6). 4) También saber cuál es el cilindro Nº 1 del motor. 5) Hay que tener claro que para regular válvulas se usa el método de “balanceo” (Que significa que se está cerrando escape y abriendo admisión) 6) Ya teniendo en cuenta todo lo anterior empezamos sacando la bujía Nº 1. 7) Ya sacada la bujía, se procede a poner es mismo pistón (Nº1) En compresión (Girando el cigüeñal). Hay varios métodos como: - Poner el destornillador en el agujero de la bujía y mientras se va girando el cigüeñal, sentir mientras sube el pistón (Hasta llegar el PMS) - Estando ya arriba mover los balancines (En el cilindro Nº1 tienen que están totalmente sueltos y en el cilindro Nº3 tienen que estar en balanceo) - Otro método pero más impreciso es por medio de un papel. Este se pone en el agujero de la bujía y mientras va subiendo el papel se va a salir, y hacer lo mismo que el método anterior mover los balancines. 8) Ya después de haber puesto el pistón Nº1 en compresión procedemos a regular. 9) Soltamos la contra tuerca con una llave y con un destornillador hacemos girar el tornillo para regular. 10) Metemos la lámina calibrada en el espacio que queda entre el tornillo y la punta o cabeza de la válvula. 11) Vamos girando el tornillo hasta que la lámina calibrada se deslice entre duro y un poco suave.
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12) Cuando ya encontramos esa sensación de que esta entre duro y suave mantenemos el destornillador fijo mientras con una llave apretamos la contra tuerca (Tratar de no mover ni lo más mínimo el destornillador). 13) Después de haber regulado admisión y escape del pistón Nº1, Nos saltamos al siguiente pistón según el orden de encendido (1-3-4-2, etc.). Y realizamos los mismo paso que con el pistón Nº1 (Desde el paso 7 al 11). 14) Después de haber completado todos los cilindros con su regulación respectiva está listo para arrancar el motor.
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SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
El sistema de alimentación es el conjunto de piezas que está integrado por el tanque de combustible, la bomba de combustible, el carburador, los filtros y la tubería.
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TANQUE DE COMBUATIBLE: El tanque de combustible está construido de láminas delgadas de acero. Por lo general, está situado en la parte trasera del vehículo para evitar fuga de gasolina en caso de choques. El interior de tanque está niquelado para evitar la oxidación. El tanque está equipado con separadores para evitar cambios en el nivel de combustible cuando el vehículo está en movimiento. La boca del tubo de admisión de combustible está situada entre 2 y 3 centímetros sobre el fondo del tanque para evitar que sedimentos y agua presentes en la gasolina entren al tubo.
LINEAS DE COMBUSTIBLE: Existen tres líneas de combustible: la línea principal que lleva combustible del tanque a la bomba; la línea de retorno de combustible, el cual lleva el combustible de regreso proveniente del motor al tanque de combustible y finalmente la línea de emisión de combustible el cual lleva gasolina vaporizada del interior del tanque de regreso al depósito de carbón. Las líneas de combustible están generalmente tendidas debajo de las placas del piso de la carrocería. Para evitar que se dañe La línea de combustible, cuando salten las piedras de la carretera, se ha instalado un protector.
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FILTRO DE COMBUSTIBLE: Un filtro de combustible está localizado entre el tanque de combustible y la bomba de combustible, para remover cual quier suciedad o agua que pueda existir en la gasolina. El elemento dentro del filtro reduce la velocidad del flujo de combustible, haciendo que el agua y las partículas de suciedad se depositen en el fondo del filtro, las partículas más livianas son filtradas por el elemento. NOTA: Los filtros de combustible no son reutilizables ni desarmables debes ser remplazado como una sola pieza.
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BOMBA DE COMBUSTIBLE: Existen dos tipos de bomba de combustible, el tipo con tubería de retorno y el tipo sin tubería de retorno. Sin embargo, la construcción básica y el funcionamiento de estos dos tipos son los mismos. En la mayoría de motores antiguos el combustible retornaba al tanque de combustible desde el carburador. Ahora, sin embargo, usualmente retorna desde la bomba de combustible a través de la línea de retorno.
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