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Sistema de Distribucion - Tecsup
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1Motores y sus sistemas auxiliares
Tema 8. rganos de la distribucin
Tema 8.Organos de la distribucin 2
8.1. Sistema de distribucin
Es el conjunto de rganos mecnicos que regulan la entrada ysalida de gases en el cilindro.
Para el perfecto funcionamiento del motor los instantes decierre y apertura de las vlvulas se establece por el diagrama dedistribucin del motor.
Segn la estructura de la distribucin se pueden clasificar en:
- Motores con rbol de levas lateral (OHV)
- Motores con rbol de levas en culata (OHC)
- Motores con doble rbol de levas en culata (DOHC)
2Tema 8.Organos de la distribucin 3
8.1. Sistema de distribucin
Tema 8.Organos de la distribucin 4
8.1. Sistema de distribucin
A=Pion de mando
C=rbol de levas
B=cadena
D=tensor
E=levas
F=taqus
G=empujadoresH=balancines
K=eje de balancinesI=vlvulas
J=muelles
N=excntrica(bomba combustible)
M=pin(bomba de aceite y distribuidor)
P=apoyos
3Tema 8.Organos de la distribucin 5
8.1. Sistema de distribucin
S=saliente de leva
T=taqu
E=empujadorB=Balancn
V=vlvula
A=cmara de combustin
C=colector de admisin
Juego de taqus = separacin cola devlvula y balancn para absorberdilataciones de la culata
Tema 8.Organos de la distribucin 6
8.1. Sistema de distribucin
4Tema 8.Organos de la distribucin 7
8.1. Sistema de distribucin
OHV
Tema 8.Organos de la distribucin 8
8.1. Sistema de distribucin
DOHC
5Tema 8.Organos de la distribucin 9
8.2. rbol de levas
- Recibe el movimiento giratorio de cigeal y lo transmite a lasvlvulas
- Construidas de acero al carbono sobre el que se labran tantas levascomo vlvulas. Giran apoyadas en cojinetes antifriccin.
- Gira 1 vez cada dos vueltas de cigeal.
- El perfil de la leva determina el movimiento de apertura de lavlvula y el tiempo de apertura
Tema 8.Organos de la distribucin 10
8.2. Arbol de levas
- A= circulo base. Periodo de cierre de la vlvula
- B= circulo de cresta. Mxima apertura de vlvula
- C= flancos de leva. Inicios de apertura y cierre de vlvula
- T = punto de inicio de apertura
- T= punto de inicio de cierre
- = ngulo de apertura de vlvula, determinado por diagramaAAA=20 RCA=40
Cuantos grados de giro de motor esta abierta?
Cual es el ngulo de apertura de vlvula?
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8.2. Arbol de levas
La holgura se consigue acortando el taqu o disminuyendo eldimetro de la base de la levaT-P=acelera
P-K=deceleraPerfil ovalado, paradisminuiraceleraciones
Tema 8.Organos de la distribucin 12
8.3. Mando del rbol de levas
El rbol de levas utiliza piones del doble numerode engranajes que el cigeal.
Segn el tipo de accionamiento del rbol de lvas,pueden ser:
- Por engranajes- Por cadenas
- Por correas
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8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por engranajes
Accionamientodirecto
Tema 8.Organos de la distribucin 14
8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por engranajes
Accionamientocon pionintermedio
8Tema 8.Organos de la distribucin 15
8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por engranajes
Tema 8.Organos de la distribucin 16
8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por cadena
Para disminuir ruidos, se aplicaun tensor
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8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por cadena
Tensor hidrulico
3=entrada fluido 4=muelle2=piston 7=patn1=trinquete 5 =cremallera
Cadena larga
guas + dobleeslabn
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8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por correa
rbol de levas en culata seeliminan empujadores,balancines, etc.Correa decaucho y fibra de vidrio
A=cigeal B=rbol delevas C=bomba de aceiteD=Tensor
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Tema 8.Organos de la distribucin 19
8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por correa
Accionamientodirecto de lasvlvulas coninterposicin detaqus
Tema 8.Organos de la distribucin 20
8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por correa
Doble rbol delevas
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Tema 8.Organos de la distribucin 21
8.3. Mando del rbol de levas
Doble rbol delevas
Tema 8.Organos de la distribucin 22
8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por cadena
8 cilindros en V
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Tema 8.Organos de la distribucin 23
8.3. Mando del rbol de levas
Accionamiento por correa
cilindros opuestosy rbol de levas enculata
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8.4. Vlvulas
Tienen la misin de permitir la entrada y salida de gases al cilindro en losmomentos adecuados de cada fase, cerrando hermticamente losconductos de acceso y evacuacin de la cmara de combustin durante eltiempo restante de ciclo.
Q=cabeza o platoI=vastago o colaJ=muelle de retencinT=semiconos o mediaschavetas
S=platillos
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Tema 8.Organos de la distribucin 25
8.4. Vlvulas
Montaje de vlvula en la culata
Tema 8.Organos de la distribucin 26
8.4. Vlvulas
Despiece dedisposicin anterior
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Tema 8.Organos de la distribucin 27
8.4. Vlvulas
4=vastago
6=guia
5=anillo de caucho
8=muelle
7 y 9=platillos desujeccin del muelle
10=chavetas osemiconos
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8.4. VlvulasLa estanqueidad se garantiza con elperfil troncocnico de la cabeza devlvula, que generalmente forma unngulo =45. La cabeza apoya sobre el asiento devlvula que forma un ngulo ligeramentemayor, y con el rodaje se adapta a laforma de la vlvula.
El asiento generalmente es una pieza postiza de aleacin de acero, enocasiones recubierta de estelita, que se monta por inferencia, o bienroscada. Las vlvulas se abren en contra de la presin de gases, lo quefavorece su estanqueidad
La forma de la vlvula, la del colector de admisin, y la alzada sedisean para que el paso de gases sea optimo.
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Tema 8.Organos de la distribucin 29
8.4. Vlvulas
La vlvula de escape se disea parasoportar altas temperaturas.
Generalmente la de admisinpresenta mayor superficie paramejorar la admisin(Rendimientovolumtrico)
Se construyen motores con 4 vlvulas por cilindro para aumentar lasuperficie til. Esto mejora el llenado a altas revoluciones, pero a bajasrevoluciones lo empeora, le resta elasticidad. La mayor seccin devlvulas disminuye la velocidad de entrada de gases. Algunosfabricantes solucionan este problema acortando dos desarrollos.Para solucionar el problema de la poca velocidad a bajas revolucionesse disean diferentes soluciones para la admisin, tales como admisinvariable y distribucin variable.
Tema 8.Organos de la distribucin 30
8.4. Vlvulas
Lnea trazos= giro de la leva
Lnea gruesa=apertura vlvula
to=comienza alzado leva
t1=huelgo de taques
t2=comienzo apertura vlvula
t3=punto nulo
A mayor n rpm, mayor diferencia entre las dos curvas, debido a lamayor inercia.A altas revoluciones tambin influyen la vibraciones debidas a lasaperturas y cierres, las cuales restan potencia al motor.
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8.4. Vlvulas
Las vlvulas deben ser muy resistentes a los golpes contra losasientos, y a las altas temperaturas.
El calor se evacua a travs del vstago y de su gua, y a travs de lacabeza y sus asiento, los cuales son enfriados por el circuito derefrigeracin.
Cuanto menor es la cabeza y mayor el dimetro del vstago, mejores la refrigeracin.
Las vlvulas de escape se construyen de aceros especiales conaleaciones de cromo.
A veces estn huecas y rellenas de sodio, el cual se licua y reparte elcalor a lo largo del vstago.
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8.4. Vlvulas
Sistema de sujecin de la cola de la vlvula
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Tema 8.Organos de la distribucin 33
8.5. Admisin variable
A=Circuito largo, para bajas y medias revolucionesB=circuito corto, para altas revoluciones
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8.5. Distribucin variable
rpm < 1500 y > 5500, apertura a 7 despus del PMS y cierre a 52despus del PMI emisin de HC muy baja, par elevado a bajas rpm
rpm >1500 y
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8.5. Distribucin variable
Tema 8.Organos de la distribucin 36
8.5. Distribucin variable
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8.5. Distribucin VTEC
A regmenes bajos y medios unaseccin de entrada baja favorece laentrada de gases, que se logra conuna alzada de vlvula menor.
A altas revoluciones se aumenta laalzada de vlvula, lo que aumentala seccin de entrada y el tiempo deadmisin.
El mecanismo consta de 4 vlvulascon tres levas y tres balancines porcada dos vlvulas, tanto enadmisin como en escape
Tema 8.Organos de la distribucin 38
8.5. Distribucin VTEC
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Tema 8.Organos de la distribucin 39
8.6. Distribucin VTEC-E
Similar al anterior, solointerviene sobre las vlvulasde admisin.
Presenta las ventajas de lossistemas de 2 vlvulas abajas revoluciones y los de 4vlvulas a altas revoluciones
Las vlvulas de admisindisponen de dos balancinesy dos levas para cadacilindro. Los balancinesprimario y secundario seacoplan mediante un pistn.
Tema 8.Organos de la distribucin 40
8.6. Distribucin VTEC-E
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Tema 8.Organos de la distribucin 41
8.6. Distribucin VTEC-E
Tema 8.Organos de la distribucin 42
8.7. Distribucin Valvetronic
Desarrollado por BMW.
Elimina la mariposa.
Regula el llenado modificandola alzada de la vlvula deadmisin.
Se consigue una importantereduccin de consumo a cargaparcial
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Tema 8.Organos de la distribucin 43
8.8. Compresin variable
En motores Otto sobrealimentados es necesario reducir la Rc.
Esto sobrecarga el motor a bajo rgimen.
La solucin es tener un motor con compresin variable
Tema 8.Organos de la distribucin 44
8.8. Compresin variable
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Tema 8.Organos de la distribucin 45
8.9. Disposicin de vlvulas en el cilindro
Para evitar que la vlvulas se cierre siempre en la misma posicina veces se le hace girar un poco cada vez. Para ello se construye unperfil de la leva un poco asimtrico (un flanco mas alto que otro) yel taqu apoya sobre la leva en un punto de la periferia. Esto haceque la vlvula gire cuando baja.
Actualmente se ha generalizado el uso de las vlvulas en la culata,accionndolas directamente o bien por medio de balancines. Estadisposicin elimina inercia las partes mviles de la cadena dedistribucin, y disminuye la rumorosidad y las vibraciones.
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8.9. Disposicin de vlvulas en el cilindro
Vlvulas accionadas por balancinesen disposicin OHV
Vlvulas accionadas porbalancines basculantes endisposicin OHC
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Tema 8.Organos de la distribucin 47
8.9. Disposicin de vlvulas en el cilindro
Balancn empujador yaccionamiento directo devlvula
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8.10. Muelles de vlvula
El cierre de las vlvulas se encomienda a los muelles.
La tensin del muelle debe garantizar el rpido cerrado, y nodificultar la apertura rpida.
Las espiras del extremo donde se aplica la carga se acercan masentre si que las centrales. Esto puede provocar la rotura del muellecuando el periodo de las oscilaciones alcanza cierto valor llamadode resonancia.
Para evitar este fenmeno se fabrican los muelles con las espirasmas juntas en un extremo que en otro, o bien se colocan dosmuelles con dimetros distintos.
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8.11. Balancines empujadores y taques
Tema 8.Organos de la distribucin 50
8.12. Taques hidrulicos
Los taqus hidrulicos eliminan la holgura demando de las vlvulas
A=retn elastico B=piston C=cilindro D=vlvula deretencin E=muelle F=envolvente
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Tema 8.Organos de la distribucin 51
8.13. Taques hidrulicos