MOTORES Y TRACTORES N° 03

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA INGENIERIA AGRICOLA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE

INGENIERIA AGRICOLA

TEMA : “SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN”

CURSO : MOTORES Y TRACTORES (MQ – 441)

PROFESOR : Ing. Cazorla Orihuela, John

ALUMNO : Oncebay Cuya, Wilber

HORA : viernes de 2:00 a 4:00 pm.

FECHA : 06/06/2015

AYACUCHO – PERÚ

2015

MOTORES Y TRACTORES (MQ-441) Página 1


SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

I.- INTRODUCCIÓN:

En un motor de cuatro tiempos de distribución convencional, el movimiento de apertura de las válvulas está gobernado por la leva, que empuja al balancín o al empujador y éste, a su vez, empuja a la válvula. En este movimiento de apertura, además, se comprime el muelle helicoidal de la válvula, acumulando la energía necesaria para llevar a cabo el movimiento inverso.

Se llama distribución, al conjunto de piezas que regulan la entrada y salida de los gases en el cilindro.

II.- OBJETIVOS:

Objetivo general:

- El sistema de distribución regula la entrada y salida de los gases en el cilindro, abriendo y cerrando las válvulas de admisión y escape de forma sincronizada con el cigüeñal.

- Se reconoce los diferentes tipos sistemas de distribucion.



III.- MARCO TEORICO:

LA DISTRIBUCIÓN

Se llama distribución al conjunto de piezas que regulan la entrada y salida de gases en el cilindro. Este sistema debe estar en perfecto sincronismo con el cigüeñal, para que las aperturas y cierres de las válvulas se produzcan con arreglo a las sucesivas posiciones del pistón dentro del cilindro y en los momentos adecuados.

La distribución está formada por los siguientes componentes:

Las válvulas con sus muelles, asientos, guías y elementos de fijación. El árbol de levas y elementos de mando. Los empujadores y balancines.

TIPOS DE DISTRIBUCIÓN:

Los sistemas de distribución se pueden clasificar dependiendo de la localización del árbol de levas. Hasta los años 80 los motores estaban configurados con el árbol de levas situado en el bloque motor. Actualmente prácticamente todos los motores tienen el árbol de levas montado en la culata.

a.- El sistema SV o de válvulas laterales.- Representado en la figura inferior, en el que se puede ver que la válvula ocupa una posición lateral al cilindro, es decir, la válvula está alojada en el bloque. El mando de esta válvula se efectúa con el árbol de levas situado en el bloque motor. Este sistema de distribución no se utiliza desde hace tiempo ya que las válvulas no están colocadas en la culata sino en el bloque motor, lo que provoca que la cámara de compresión tenga que ser mayor y el tamaño de las cabezas de las válvulas se vea limitada por el poco espacio que se dispone.



b.- El sistema OHV (Over Head Valve).- Se distingue por tener el árbol de levas en el bloque motor y la válvula dispuestas en la culata. La ventaja de este sistema es que la transmisión de movimiento del cigüeñal al árbol de levas se hace directamente por medio de dos piñones o con la interposición de un tercero, también se puede hacer por medio de una cadena de corta longitud. La ventaja de este sistema es que la transmisión de movimiento entre el cigüeñal y el árbol de levas, necesita un mantenimiento nulo o cada muchos km. La desventaja viene dada por el elevado número de elementos que componen este sistema para compensar la distancia que hay entre el árbol de levas y las válvulas. Este inconveniente influye sobre todo a altas revoluciones del motor, por lo que estos motores se ven limitados en máximo número de revoluciones que pueden llegar a alcanzar. Este sistema también se ve muy influenciado por la temperatura del motor, lo que hace necesario una holgura de taqués considerable.

c. - El sistema OHC (Over Head Cam). - Se distingue por tener el árbol de levas en la culata lo mismo que las válvulas. Es el sistema más utilizado actualmente en todos los automóviles. La ventaja de este sistema es que se reduce el número de elementos entre el árbol de levas y la válvula por lo que la apertura y cierre de las válvulas es más precisa, esto trae consigo que estos motores puedan alcanzar mayor número de revoluciones. Tiene la desventaja de complicar la transmisión de movimiento del cigüeñal al árbol de levas, ya que, se necesitan correas o cadenas de distribución de mayor longitud, que con el paso de los kilómetros tienen más desgaste, por lo que necesitan más mantenimiento. Este sistema en general es más complejo y caro pero resulta más efectivo y se obtiene un mayor rendimiento del motor.

MANDO DE LA DISTRIBUCIÓN:

El movimiento de rotación del árbol de levas se realiza directamente desde el cigüeñal, para la cual se emplean distintos sistemas de transmisión a base de:

o Ruedas dentadas.



o Cadena de rodillos.o Correa dentada.

El sistema que se adopta depende del tipo motor, situación del árbol de levas y costo de fabricación. En la actualidad se tiende, en la mayoría de los casos, a obtener una transmisión silenciosa.

Sea cual sea el tipo de transmisión empleada, como la velocidad de giro en el árbol de levas tiene que ser la mitad que en el cigüeñal, los piñones de mando acoplados a los árboles conducido y conductor tienen que estar en la relación 2/1, es decir, que el diámetro o número de dientes del piñón conducido (árbol de levas) tiene que ser el doble que el piñón conductor (cigüeñal).

El accionamiento de la distribución además de transmitir movimiento al árbol de levas, mueve también dependiendo de los motores: la bomba de agua, la bomba de inyección en caso de que el motor sea Diesel, como se ve en la figura inferior.

- Transmisión por ruedas dentadas: Cuando la distancia entre el cigüeñal y el árbol de levas es corta, la transmisión se realiza por medio de dos piñones en toma constante, que están en relación dimensional ya indicada. En este caso el giro de ambos árboles se realiza en sentido contrario, lo cual debe tenerse en cuenta para la puesta a punto de la distribución y del encendido.

En motores modernos con árbol de levas en la culata se pueden encontrar algunos sistemas de distribución accionados por piñones. Como 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. En la figura inferior se puede ver el accionamiento de la distribución de un motor Diesel 2.8 L. 4 cyl. Inyección directa.

- Transmisión por cadena de rodillos: La cadena sirve para transmitir el movimiento entre el cigüeñal y el árbol de levas independientemente de la distancia que exista entre ambos. Por lo tanto la cadena se puede utilizar tanto si el árbol de levas va situado en el bloque motor o en la culata.

La distribución por cadena lleva dos piñones principales situados en el cigüeñal y el árbol de levas. El piñón del cigüeñal arrastra la cadena que a su vez arrastra los demás piñones. La cadena de rodillos puede ser simple o doble.

La cadena tiene la ventaja de su larga duración y menor mantenimiento, pero tiene el inconveniente de que la cadena con el tiempo se desgasta esto provoca que aumente su longitud, produciendo un desfase en la distribución y un aumento en el nivel de ruidos. Estos inconvenientes son más apreciables cuanto más larga sea la cadena.



VÁLVULAS:

Las válvulas son elementos que abren y cierran los conductos de admisión y escape sincronizados con el movimiento de subida y bajada de los pistones. A su vez mantiene estanca o cerrada la cámara de combustión cuando se produce la carrera de compresión y combustión del motor.

Se utilizan dos válvulas por lo menos para cada cilindro (una de admisión y una de escape), aunque actualmente hay muchos motores con 3, 4 y hasta 5 válvulas por cilindro.

Dimensiones de las válvulas: El diámetros de la cabeza de la válvula de admisión siempre será mayor que la de escape, para dejar entrar la mayor cantidad de masa gaseosa en el cilindro. Sin embargo el diámetro de la válvula de escape es menor por que la salida de los gases de escape se hace a presión empujados por el pistón.



La válvula de admisión tiene un diámetro entre un 20 y 30% mayor que la válvula de escape. Las medidas más importantes de las válvulas son:

El diámetro de la cabeza de la válvula. La alzada o el desplazamiento de la válvula sobre su asiento. El ángulo de asiento. El diámetro del vástago.

Tipos de válvulas: Las válvulas se caracterizan por la forma de la cabeza o por disponer de unas características especiales en cuanto a su fabricación. Las más empleadas en automoción son las siguientes:

- Válvula de cabeza esférica.- La zona de la cabeza, expuesta directamente a los gases, tiene forma abombada, con un ángulo de cierre en el cono de asiento de 90º. Es la más empleada para motores en serie de gran potencia, ya que su forma esférica le da una configuración robusta, limitando con ello la deformación por efecto de la temperatura.

- Válvula de cabeza plana.- Esta válvula presenta la superficie de la cabeza expuesta a los gases completamente plana y, como la anterior, dispone de un ángulo de cierre en el cono de 90º. Es menos robusta que la abombada pero mucho más económica. Se emplea para motores de serie de pequeña y media cilindrada.

- Válvula de tulipa.- Este tipo de válvula recibe su nombre por la forma especial que adopta en la cabeza. Tiene un ángulo de asiento en el cono de 120º que facilita grandemente la entrada de los gases. Debido a su elevado costo de fabricación no se utiliza para motores en serie. Su aplicación queda limitada exclusivamente a motores para vehículos de competición y en aviación.



Montaje y disposición de las válvulas en la culata: El montaje de las válvulas se realiza generalmente sobre la culata. Estas se deslizan dentro de las guías que están alojadas fijamente sobre la culata. La válvula es empujada por el muelle que la mantiene pegada contra su asiento. El muelle por un lado se apoya sobre la culata y por el otro es retenido por una cazoleta que es fijada a la cola de la válvula mediante unos semitonos o chavetas.

La disposición de las válvulas en el motor sobre la culata puede adoptar diferentes configuraciones:

- Disposición en línea: en este caso las válvulas son accionada por un solo árbol de levas.

- Disposición en doble línea: en este caso las válvulas son accionadas por uno o dos árboles de levas.

Guías de válvulas: Las guías de válvula, al igual que las piezas postizas, son unos casquillos cilíndricos que se insertan a presión en la culata siguiendo el mismo proceso indicado anteriormente. En algunas culatas de fundición, la guía se mecaniza directamente sobre el propio material.

Su misión es servir de guía al vástago de la válvula durante su apertura y cierre, evitar el desgaste de la culata y transmitir el calor de la válvula al circuito de refrigeración.



El material empleado en la fabricación de guías de válvula es el "nil resiste", aleación parecida a la de los asientos de piezas postizas. (Fundición gris al cromo-vanadio), que presenta además las siguientes características:

Gran resistencia a la fricción. Buena conductibilidad al calor. Propiedades autolubricantes, para compensar el escaso flujo de aceite.

Muelles de válvula: Estos muelles sirven para mantener siempre cerradas las válvulas cuando no actúa el árbol de levas sobre ellas. Los muelles están constantemente sometidos a esfuerzos alternativos para abrir y cerrar las válvulas. Debido a su elasticidad, se produce una serie de movimiento vibratorio que se transmiten a las válvulas y elementos de mando y ocasionan ciertos rebotes que perjudican el buen funcionamiento del sistema. Por esta razón, los resortes empleados han de tener una elasticidad adecuada y han de estar dispuestos de tal forma que, durante su funcionamiento, se compensen las oscilaciones citadas.

ÁRBOL DE LEVAS:

El movimiento alternativo de apertura y cierre de las válvulas se realiza por medio de un mecanismo empujador que actúa sobre las válvulas y que se denomina árbol de levas. La apertura y cierre de las válvulas tiene que estar sincronizado con el ciclo de funcionamiento y la velocidad del régimen del motor. El árbol de levas recibe movimiento del cigüeñal a un número de revoluciones que es la mitad de este.

Constitución: Está formado por una serie de levas, tantas como válvulas lleve el motor, con el ángulo correspondiente de desfase para efectuar la apertura de los distintos cilindros, según el orden de funcionamiento establecido. Sobre el mismo árbol, sobre todo en motores antiguos, va situada una excéntrica para el accionamiento de la bomba de combustible, y el piñón de arrastre para el mando



del distribuidor de encendido en los motores de gasolina, el cual también comunica el movimiento a la bomba de aceite.

Perfil de las levas: La forma de las levas practicadas sobre el árbol, determinan los siguientes factores muy importantes para el buen rendimiento del motor:

El momento de apertura de las válvulas. El ángulo que permanecen abiertas. El desplazamiento o alzada máxima de la válvula. La forma de hacer la apertura y cierre de la válvula.

EMPUJADORES Y BALANCINES:

Estos elementos sirven de enlace entre el árbol de levas y las válvulas para realizar la apertura y cierre de las mismas. Su forma y disposición en el motor está en función del sistema de distribución adoptado por el fabricante del mismo.

Taqués.- Estos elementos se interponen entre la leva del árbol y la válvula, bien directamente o con interposición de una varilla empujadora, según el tipo de



distribución. El taqué sirve para aumentar la superficie de ataque de la leva, para reducir el desgaste.

En distribuciones del tipo OHV (árbol de levas en el bloque) el taqué actúa sobre una varilla empujadora cuyo extremo se introduce en su interior.

BALANCINES: Los balancines son unas palancas que transmiten el movimiento de la leva, bien directamente o a través de los empujadores, a las válvulas. En distribuciones tipo OHV, el balancín es accionado por las varillas empujadoras, mientras que en las distribuciones OHC es empujado directamente por el árbol de levas. El eje de giro de los balancines puede estar en el centro o en un extremo del balancín, clasificándose según su movimiento en balancines basculantes y oscilantes.

Balancines basculantes.- Van montados sobre un eje de articulación llamado eje de balancines, donde pueden bascular. Van provistos por un lado de un tornillo de ajuste con tuerca de fijación y por el otro lado, de una leva de montaje.

Se fabrican generalmente de acero al carbono, estampado o fundido y sus dimensiones están calculadas para resistir los esfuerzos mecánicos sin deformarse.



Balancines oscilantes.- Se diferencian de los anteriores en que basculan en el eje sobre uno de los extremos. Estas palancas son empujadas directamente por la leva y transmiten el movimiento sobre la válvula. Van montados sobre el eje de balancines por medio de un rodamiento de agujas.

IV.- CONCLUSIONES:

El sistema de distribución del motor es esencial para el automóvil y tiene que encontrarse en excelente estado para que así el auto tenga un excelente rendimiento y no tenga fallas ni problemas. Donde se llegó a analizar y aprender el funcionamiento primordial sin tener en cuenta las dificultades que un motor presente fallas.

V.- RECOMENDACIONES:

El manejo de sistema de distribución para efectuar el reconocimiento, los ajustes y el mantenimiento de las diversas partes y funcionamiento, aplicar métodos y realizar cálculos bajo la supervisión del profesor Jefe de Prácticas. A la conclusión de cada trabajo de campo, el alumno presentará el correspondiente informe. El cual deberá participar y demostrar lo logrado dentro del ámbito del laboratorio para eso deberá contar equipos y maquinarias que se encontraron en el laboratorio.

VI.- BIBLIOGRAFIA:

http://www.aficionadosalamecanica.net/motor-distribucion.htm http://www.aficionadosalamecanica.net/motor-arquitectura.htm Arnal Atares (tractores y motores agrícolas 3ra edición) edit. Mundi –

Prensa 2000. LIBRO TEXTO.- LADRON DE GUEVARA R. Oscar Mecanización Agrícola.

Edit Yánez Cusco Perú 1995 AUGE R. Tecnología, Cursos profesionales. Tomos I II I. Edit. Paraninfo,

Madrid España 1976. COLECCIÓN TRILLAS. Tomos I al XIV Edit. Trillas México 1982.


http://www.aficionadosalamecanica.net/motor-distribucion.htm

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