La distribución

Por Enzo Nuvolari

Podemos definir simplemente al sistema de distribución del motor, como el conjunto de los componentes u órganos que comandan la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y de escape. Esto permite el pasaje de la mezcla aire/nafta gasolina (o de aire solamente en el caso del motor de ciclo Diesel, o del motor de ciclo Otto con inyección directa de nafta/gasolina), y de los gases de escape. Las válvulas son accionadas por el árbol de levas, que reciben el movimiento a través de engranajes, cadenas, o correas dentadas, desde el cigüeñal.


Las válvulas se cierran por la acción del resorte o de los resortes de válvula, metálicos o neumáticos (y también de un mecanismo o dispositivo mecánico, como es el caso del sistema de distribución "desmodrómico" o sea sin resortes).

Todo esto debe funcionar perfectamente sincronizado (puesto a punto o en fase), ya que de no ser así –en caso contrario- la válvula podría golpear contra la pared superior del pistón. La distribución clásica del pasado, era con varilla y balancín (motores varilleros), y el árbol de levas estaba ubicado en el block cilindro. En la actualidad, los motores tienen generalmente el árbol de levas en la culata o tapa de cilindros (OHC. árbol de levas a la cabeza), movidos por cadena o correa dentada.

Las cascadas de engranajes son más utilizadas en los motores deportivos, por lo general. Dichos árboles, a través de los botadores (componentes que tienen contacto con las válvulas) comandan directamente o por medio de balancines, el movimiento de las válvulas. Los balancines pueden ser a rodillo, el cual mantiene en forma permanente el contacto con la leva –del árbol de levas- para reducir la fricción. El "reglaje" o puesta a punto fija de la distribución, resulta óptima para un determinado "régimen" de velocidad del motor y un determinado "estado de carga". En otros regímenes, este "reglaje" es solo una solución de compromiso. Actualmente se está difundiendo el sistema de distribución variable (variación de fase), con variación de alzada inclusive –en ciertos casoscapaces de obtener un cruce amplio a altos regímenes, y un cruce estrecho o reducido a bajos regímenes.

Los componentes del sistema

Normalmente en cada cámara de combustión, en cada cilindro, hay 2, 3 o 4 válvulas. En el caso de motores con tecnología multiválvulas, cuando se tienen 4 válvulas, 2 de ellas son de admisión y 2 son de escape.

El árbol de levas

Se trata de un eje o árbol posicionado en la parte lateral del block cilindros (motores varilleros), o bien en la tapa de cilindros (árbol de levas a la cabeza), que tiene las levas (o camones) que comandan la apertura y el cierre de las válvulas, tanto de admisión como de escape. En los motores con árboles de levas a la cabeza, hay 2 árboles que accionan, uno a las válvulas de admisión y el otro a las de escape.

Dicho árbol, además de cumplir con su función principal, en ciertos casos –depende del diseño del motor- le da movimiento al distribuidor de encendido y a las bombas de aceite y de alimentación de nafta/gasolina. El botador

Es un órgano en contacto directo con la leva, con fondo plano o con fondo a radillo, y describe un movimiento rectilíneo. El botador mecánico con fondo plano, tiene una superficie de contacto siempre perpendicular al eje del movimiento alternativo, el empuje lateral esta dado tan solo por la componente de contacto entre el fondo plano y la leva, pero esta resulta pequeña dadas las condiciones de lubricación.

En un botador con rodillo, como la reacción entre la leva y el radillo es inclinada respecto al eje del botador (salvo en la posición de máxima alzada), se logra un mayor empuje lateral. Actualmente se utiliza mucho el botador hidráulico de reglaje automático de juego.

La válvula

Es el componente que mantiene la estanquidad de los cilindros, y que cuando se abre permite el pasaje del aire de admisión, y de los gases de combustión hacia el escape. (válvula de admisión y de escape respectivamente). Estas válvulas son diferentes entre sí (la de admisión de la de escape), y los normal es que existan 2 válvulas por cilindro, sin embargo, en los motores actuales se da que hay 2 válvulas de admisión y 2 de escape.

El resorte de válvula

El resorte de válvula, mantiene a la misma cerrada en posición de apoyo. El árbol de levas debe vencer la tensión del o de los resortes (hay casos con 2 resortes, uno interior y otro externo). Los resortes se apoyan por un extremo sobre la tapa de cilindros, y por el otro sobre un platillo superior unido al vástago de la válvula.

El balancín

En los motores convencionales con árboles de levas laterales, el balancín es el encargado de accionar directamente las válvulas, empujándolas al recibir el movimiento ascendente de las varillas impulsoras (motores varilleros). Todos los balancines están montados sobre un mismo eje, denominado "eje de balancines", ubicado en la culata o tapa de cilindros. Normalmente los balancines tienen un sistema de tuerca y contratuerca, para regular el juego a la luz entre el balancín y el extremo del vástago de la válvula. También hay balancines en los motores con simple árbol de levas a la cabeza.

El funcionamiento

El elemento fundamental del sistema de distribución es el árbol de levas, que recibe el movimiento desde el cigüeñal. (el árbol de levas gira la mitad de vueltas del cigüeñal). En los motores con árbol de levas a la cabeza (OHC), la leva actúa sobre un botador con forma de vaso invertido, vence al resorte y abre la válvula. Vale aclarar que dicho botador está alojado en la tapa de cilindros.