Sistemas de distribución de motores de combustión interna: OHV, OHC, cadena y correa

Introducción

El sistema de distribución controla la apertura y cierre de las válvulas, sincronizando el movimiento del árbol de levas con el cigüeñal.

Tipos de Sistemas de Distribución

OHV (Válvulas en Cabeza, Árbol de Levas en Bloque)

En este sistema, el árbol de levas se encuentra en el bloque del motor y las válvulas en la culata. La secuencia de apertura y cierre se realiza mediante varillas, balancines y taqués.

Ventajas:

• Sencillez y economía de fabricación.
• Árbol de levas junto al cigüeñal.
• Distribución por engranajes o cadena.

Desventajas:

• Muchos componentes en movimiento, lo que crea inercias innecesarias.
• Excesivas dilataciones que aumentan las holguras.
• Pocas RPM y bajo rendimiento volumétrico.
• Es necesario dejar holguras para las dilataciones y evitar que la válvula quede pisada.

Cámara de combustión usada:

• Cuña.

OHC (Árbol de Levas en Cabeza)

En este sistema, el árbol de levas se encuentra en la culata. Puede ser de un solo árbol (mejor para motores de 4 válvulas) o doble árbol (DOHC, mejor para motores de 16 válvulas).

Ventajas:

• Simplificación de componentes y menor inercia.
• Altas RPM.
• Menos dilataciones.
• Mayor eficiencia y mejor rendimiento.
• Pueden utilizar balancines o accionamiento directo de las válvulas.

Componentes del Sistema de Distribución

Cadenas de Distribución

• Robustas y de larga duración.
• Fabricadas con eslabones de cadena (simples o dobles).
• El cigüeñal mueve la cadena, que a su vez mueve el árbol de levas.
• El cigüeñal y el árbol de levas tienen ruedas dentadas.
• Incorporan un tensor para corregir holguras (hidráulico o de rodamiento, siendo el hidráulico el más usado).
• El tensor hidráulico funciona con la presión del aceite, que empuja un pistón.
• Un trinquete evita el retroceso del tensor.
• El pistón empuja un patín para tensar la cadena.
• El sistema es estanco, con una tapa, y está lubricado por la presión del aceite.

Correa Dentada

• Fabricadas en nylon, hilo de acero y caucho sintético.
• Muy flexibles.
• Bajo costo.
• Silenciosas.
• No requieren lubricación.
• Incorporan una tapa de protección.
• Duración recomendada: 90.000-120.000 km o 4 años.

Geometría de las Levas

La geometría de las levas determina:

• El momento de apertura de las válvulas.
• El ángulo durante el cual permanecen abiertas las válvulas.
• El desplazamiento o alzada de las válvulas.
• El modo en que se desarrollan los movimientos de las válvulas.

Tipos de Flancos de Levas

Tangenciales:

• Apertura y cierre rápidos.
• Requieren muelles especiales.
• Mayor desgaste.
• Mayor tiempo de máxima apertura.

Ovales:

• Utilizados en motores más lentos.
• Mayor duración.
• Menor desgaste.
• Menor tiempo de apertura.

Taqués

Los taqués tienen la función de:

• Mejorar el contacto entre la leva y la válvula, reduciendo el desgaste.
• Reducir las holguras.

Válvula Pisada

Se produce por un mal reglaje de la válvula, que se abre cuando no debe hacerlo. Esto puede provocar la quema de la válvula y pérdida de compresión.

Válvulas

Las válvulas trabajan a altas temperaturas (admisión: 400 °C, escape: 800 °C). Se refrigeran por contacto con la guía mediante el aceite del motor (20-30%) y con el asiento de la válvula (70-80%). Un buen asiento es fundamental para mantener la compresión.

Dimensiones Importantes

• Diámetro de la válvula de admisión (D-AD) = 0,45 x D (diámetro del cilindro)
• Diámetro de la válvula de escape (D-ESC) = 0,38 x D
• Separación entre válvulas = 0,10 x D
• Separación entre cilindros = 0,03 x D
• Alzada de las válvulas = 0,30 x D
• Sección de paso de las válvulas = ...