Los componentes de la distribución - 2

VISTAS 1868


Es el conjunto de órganos que comandan la apertura y el cierre, de las válvulas de admisión y escape, que permiten el pasaje del aire, en el caso de los motores Diesel, y de los de ciclo Otto con inyección directa de nafta/gasolina, o de la mezcla aire/nafta, y de los gases de escape.

El sistema de distribución es accionado por el cigüeñal, y el movimiento es transmitido por medio de engranajes, cadena de distribución, o correa dentada, al o a los árboles de levas, que a su vez actúan sobre las válvulas. Las válvulas se cierran, por la acción de los resortes (metálicos o neumáticos, o también de un dispositivo mecánico, en el caso de la distribución desmodrónica).

Todo deberá estar perfectamente sincronizado (puesta a punto), ya que en caso contrario, las válvulas podrían golpear contra el pistón, en su parte superior. La distribución clásica en sus comienzos, era con “varilla impulsora y balancín”, y el árbol de levas estaba posicionado en el block cilindros, en la actualidad los motores poseen el o los árboles de levas en la tapa de cilindros o culata, movidos por cadena de distribución, correa dentada, y generalmente en motores deportivos o de alta perfomance, por cascada de engranajes.

Estos árboles de levas, a través de “botadores”, accionan directamente o por medio de balancines a las válvulas. Estos balancines pueden estar dotados de un rodillo, que está en contacto con la leva, para reducir la fricción.

La puesta a punto de la distribución, es optimizada para un determinado régimen de velocidad del motor, y un determinado estado de carga, en tanto que para los otros regímenes es solo una solución de compromiso. En la actualidad, está más difundida la denominada “distribución variable”, con mecanismos tipo variador de fase, con capacidad para obtener una amplia gama de “cruces” a altos regímenes, y una gama reducida a bajos regímenes. Como sabemos, el sistema de distribución, está compuesto por una serie de órganos, que consideramos como sigue:

• Las válvulas de admisión y escape, las guías y sus asientos.
• El resorte de válvulas y los apoyos del mismo (platillos y semiconos).
• El árbol de levas y los mecanismos de accionamiento, es decir; los engranajes, las cadenas, las correas y los tensores.
• Los balancines y los ejes de balancines.
• Los botadores mecánicos o hidráulicos, y los mecanismos de regulación del juego.

Sin duda, la sincronización de los movimientos de las válvulas, con respecto al cigüeñal, los tiempos en que están abiertas (medidas en grados del cigüeñal), su carrera y la velocidad con que se efectúan, son determinantes para el rendimiento del motor y la reducción del consumo y de las emisiones contaminantes.

Las válvulas
Las válvulas son los componentes que regulan la entrada y la salida de los gases, de los conductos de admisión y de escape, de la cámara de combustión. Para aumentar la superficie de pasaje, se han usado siempre, diferentes sistemas de distribución, con 3 o 4 válvulas por cilindro -de los cuales dos son de admisión- y en menor medida, también con 5 válvulas por cilindro -3 de admisión y 2 de escape- y el número de válvulas de escape es inferior al de admisión.

los-componentes-de-la-distribucion-2-003
El sistema de distribución debe funcionar perfectamente sincronizado o puesto a punto, porque de lo contrario las válvulas podrían golpear contra el pistón- Renault.

los-componentes-de-la-distribucion-2-004
Corte de la tapa de cilindros, de un motor con simple árbol de levas a la cabeza, con botadores hidráulicos y con balancines tipo “dedo a rodillo”. Detalle del conjunto de la válvula con su resorte y platillo superior.- BMW.


Esto ocurre, debido a que los gases combustionados, se encuentran a presión dentro del cilindro y por lo tanto, su expulsión hacia el sistema de escape se puede realizar bien, a través de una limitada superficie de pasaje.

El ingreso de aire desde el exterior, hacia los cilindros, por el contrario debe ser aspirado, por un movimiento descendente del pistón. Por lo tanto, es importante contar con una superficie de pasaje de aire la más amplia posible, para facilitar un óptimo llenado de la cámara de combustión.

los-componentes-de-la-distribucion-2-005
Cuatro válvulas por cilindro, con una inclinación de 30 grados entre ellas, la cual ofrece un mayor espacio entre la tapa y la pared del cilindro, para la admisión de los gases o el aire, dentro de la cámara de combustión.

En los motores de alto rendimiento, que funcionan a un alto régimen de velocidades, el mayor número de válvulas, permite obtener secciones de pasajes importantes pero con válvulas pequeñas, y por lo tanto livianas. La reducción del peso de las válvulas, es fundamental para lograr regímenes elevados, sin grandes esfuerzos y cargas sobre el resorte de válvulas, y sobre los componentes de la distribución.

Respecto al posicionamiento de las válvulas, lo más actual es válvulas “a la cabeza”, y como variante en último caso alineadas o en V, con ángulos máximos de 45 grados, en forma aproximada. Cabría pensar para un futuro muy cercano, un comando de las válvulas eléctrico (se hace necesario una alimentación eléctrica de mayor voltaje, por ejemplo 42 volts.), neumático o hidráulico, de manera de no vincular el movimiento de los pistones con respecto a las válvulas y a su movimiento.

los-componentes-de-la-distribucion-2-006Como referencia, citamos una solución más que interesante, que es la del dispositivo Valvetronic, un comando de válvula mecánico desarrollado por la casa alemanda BMW.


La cabeza y el vástago de la válvula
En general, la forma de la cabeza puede ser; convexa, plana o cóncava. La primera forma, es conveniente a las válvulas de escape a causa de su rigidez, pero existe el problema de su peso.

La tercera forma conserva el perfil cónico, bajo los choques térmicos - es decir calor/frio- y es conveniente para la admisión. Pero en realidad, la fabricación en serie, prefiere válvulas de cabeza plana que no necesita mecanizado.

los-componentes-de-la-distribucion-2-007En cuanto al vástago de la válvula, se trata de una varilla cilíndrica que se desplaza en la guía de la válvula, clavada en la tapa de cilindros o culata, en el caso de “válvulas a la cabeza”. La misma se une a la cabeza, por una curva de enlace, de gran radio en forma de tulipa, de manera de evitar las concentraciones de esfuerzos, y facilitar la evacuación de calor hacia el vástago. El extremo del vástago, está mecanizado para alojar a los semiconos, y las cubetas que transmite a la válvula el empuje del resorte. La superficie o cara terminal del vástago es plana, y endurecida superficialmente.

El diámetro de la válvula
Las válvulas de admisión posen un mayor diámetro, para no obstaculizar el pasaje de los gases, en tanto que las válvulas de escape, pueden tener un menor diámetro debido a que el escape se realiza bajo presión.

El asiento de válvulas
La entrada de los gases en el asiento, es la parte de la circunferencia de la cabeza, que es mecanizada con cuidado, y que está en contacto con la parte interior del asiento clavado en la tapa de cilindros. Esta parte es la zona esencial de la válvula porque es la única que asegura la estanqueidad. En caso de reparación, ésta se realiza por medio del “rodaje de las válvulas”, también es denominado “asentamiento”.

Las válvulas de admisión son más finas o delgadas, con un contacto estrecho con fuerte presión superficial, una válvula de escape tiene mayor espesor, con una superficie más ancha, para permitir una buena evacuación de las calorías.

los-componentes-de-la-distribucion-2-008los-componentes-de-la-distribucion-2-009

Solicitar más información sobre este producto
Suscribite a nuestro Newsletter Toda la información que necesitás sobre posventa y mercado automotriz, en tu casilla.
Suscribirme
Seguinos hoy!