Sistema De Distribucion Mecanica En Motores Diesel

INTRODUCCIÓN

Los automóviles, camiones, autobuses están propulsados por motores de combustión interna. Estos motores queman combustible en los cilindros y convierten la fuerza expansiva de la combustión en movimiento rotatorio para impulsar el vehículo.

La mezcla y SALIDA DE LOS GASES producto de la en los motores de encendido por chispa es controlada por el mecanismo de distribución que al igual que en los motores de encendido por (Diesel).

El mecanismo de distribución controla el sincronismo del salto de la chispa y también la entrada de combustible pulverizado en los motores de encendido por compresión.

Es por lo tanto importante que el mecánico esté familiarizado con componentes del sistema y cómo funcionan para realizar la reparación del sistema de distribución mecánica, y obtener

el mayor rendimiento motor.

OBJETIVO

El estudio de la cartilla y la utilización de las ayudas reales usted estará en capacidad de identificar, ubicar y describir los mecanismos de la distribución mecánica.

1. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN

Uno de los aspectos más determinantes, y que caracterizan al mecánico analista de motores, es el conocimiento y comprensión de los diferentes elementos y mecanismos que intervienen en la distribución mecánica del motor.

A continuación haremos un estudio breve y conciso de estos elementos.

A. FINALIDAD DEL SISTEMA

Es un conjunto de mecanismos, cuya finalidad es controlar, en cada uno de los cilindros del motor, la entrada del aire, la introducción de combustible y la salida de los gases de combustión, en intervalos de tiempo debidamente sincronizados.

Esto asegura la realización y desarrollo del ciclo de trabajo del motor.

B. COMPONENTES DEL SISTEMA

Este sistema está constituido, básicamente por los siguientes

elementos:

1. Árbol de levas

2. Mecanismos de mando o de sincronismo

3. Impulsores

4. Varillas de empuje

5. Mecanismos de válvulas eje de balancines, balancines,

válvulas y resortes de válvulas.

C. SINCRONISMO DE LOS COMPONENTES DEL

SISTEMA

FIGURA 1

A fin de garantizar eficiencia y operación correcta del motor, todos los componentes del sistema de distribución deben moverse y actuar en intervalos de tiempo y espacio convenientes y precisos (sincronismo de los componentes). Esto es obtenido, primeramente, por el diseño y construcción de cada mecanismo, predeterminadas por el constructor del motor, en cada elemento de mando.

1. Sincronismo de válvulas.

En los cilindros de un motor, el sincronismo de cada una de las válvulas es siempre el mismo. Dicho en otras palabras, la duración de los tiempos de admisión, compresión, expansión

y escape es igual para todos los cilindros.

El tiempo que permanece abierta cada válvula así como su alzamiento, depende de la forma que tenga la leva que acciona la válvula. Una leva de lóbulo alto levantará más la válvula de su asiento, una leva de lóbulo bajo la levantará menos.

FIGURA 2

Una leva de lóbulo angosto abierta por menos tiempo, hará que la válvula permanecer abierta por menos tiempo y una leva de lóbulo ancho la hará permanecer abierta por mucho más tiempo. Estas cuatro condiciones se ilustran en la figura.

MARCAS DE SINCRONIZACIÓN EN EL MONTAJE DE LA DISTRIBUCIÓN MECÁNICA.

2. Empalmes valvulares.

Los empalmes valvulares, hacen referencia al desfasamiento de las carreras teóricas de 180º angulares, aumentando el recorrido angular del tiempo que permanecen las válvulas abiertas (admisión y escape), con el fin de mejorar la eficiencia del motor.

FIGURA 3

FORMA DE LEVA

Teóricamente, en el motor, las válvulas abren y cierran en los puntos muertos superior (P.M.S.) e inferior (P.M.I.) de la carrera del pistón y la inyección del combustible en el P.M.S

de compresión. A este arreglo se le denomina ciclo teórico de funcionamiento.

FIGURA 4

CICLO TEÓRICO DE FUNCIONAMIENTO

En la práctica, durante la operación del motor, existen variaciones en la apertura y cierre de las válvulas. Esto ocasiona una mayor duración angular de los tiempos de admisión y escape, dando así origen a los empalmes valvulares.

Como se dijo anteriormente, el propósito principal de estas variaciones es mejorar el rendimiento del motor, permitiendo así una mayor entrada de aire durante el tiempo de admisión y una mejor evacuación de los gases de combustión en el tiempo de escape.

La introducción del combustible se hace avanzando la inyección unos cuantos grados angulares antes del P.M.S de compresión a fin de conseguir el tiempo necesario para la combustión ya que por efectos de velocidad se retarda este proceso.

A este tipo de arreglo se le conoce como adelanto o avance de la inyección, en el ciclo real o práctico de funcionamiento del motor.

FIGURA 5

CICLO PRÁCTICO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR

Del gráfico anterior (ciclo práctico) se tiene lo siguiente: Al = Avance a la inyección del combustible (respecto del P.M.S.).

Apertura y cierre de las válvulas de admisión y

Escape, con relación a los puntos muertos superior ( P M 5) e inferior

(P M 1) respectivamente.

A.A.A Adelanto Apertura Admisión

A.A.E. Adelanto Apertura Escape

A.C.A Retardo Cierre Admisión

R.C.E Retardo Cierre Escape

Los valores AAA, AAE, R.CA, RC E y A.I vienen dados en unidades angulares (grados de giro) y cada uno de estos depende según sea el diseño o construcción del motor.

Duración angular de cada etapa del ciclo práctico:

 Admisión = A.A.A. + 180° + RCA.

 Compresión =180° - RCA

 Expansión = 180°- A.A.E.

 Escape = A.A.E + 1800 + R.C.E.

El intervalo angular, durante el cual permanecen simultáneamente abiertas las válvulas de admisión y escape se conoce como cruce valvular o “traslape

Luego: el cruce valvular, CV = A.A.A. + REC.

3. Tipos de empalme valvular

El sincronismo o empalme de las válvulas se clasifica en tres tipos principales a saber:

Empalme cero, empalme negativo y empalme positivo o cruzado.

A. Empalme cero.

En este caso la válvula de admisión se abre en el preciso instante que se cierra la de escape.

B. Empalme negativo

Si la válvula de escape se cierra antes de que se abra la de admisión, se tiene el empalme negativo.

FIGURA 6

FIGURA 7

EMPALME VALVULAR.

Tenga presente que cuando haya empalme negativo, no es necesario considerar el valor angular (o grados de giro) entre las dos acciones (cierre y apertura). El simple hecho de que la válvula de escape se cierre antes de que se abra la admisión, establece el empalme negativo.

C. Empalme positivo

Cuando la válvula de admisión se abre antes de cerrarse la de escape, se establece el empalme valvular positivo.

Este tipo de empalme es en la actualidad el más común en los motores de combustión interna.

En éste tipo de empalme la velocidad de los gases, al pasar por la válvula de escape abierta, crean un vacío durante la fase de admisión.

De nuevo se llama la atención de que no es el número de grados el que determina que éste sincronismo sea de empalme positivo. Siempre que la válvula de escape se cierre después de estar abierta la de admisión, se produce un Empalme positivo.

2. MECANISMOS DE MANDO DE LA DISTRIBUCIÓN MECÁNICA

FIGURA 8

A. FINALIDAD

Los componentes de mando de la distribución mecánica tienen como propósito transmitir el movimiento o acción del cigüeñal al árbol de levas (que actúa los mecanismos de válvulas), mecanismos del sistema de inyección y lubricación (bomba de aceite), y en ocasiones a otros accesorios corno compresor y/o soplador (motores Detroit).

B. TIPOS DE MANDO EN LA DISTRIBUCIÓN MECÁNICA

En nuestro medio de trabajo, básicamente, se conocen dos sistemas de transmisión para el mando de la distribución: mando por cadena y mando por engranajes.

1. Mando por cadena o indirecto

Consiste en un sistema de engranes y cadena montados y sincronizados para asegurar el correcto funcionamiento del motor.

El sincronismo de estos mecanismos se consigue a través de marcas de referencia estampadas en la cadena y los engranajes

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