Fundamentos de los Sistemas de Distribución y Gestión Térmica del Motor

Sistemas de Distribución del Motor

Sistema OHV (Overhead Valve)

Consiste en una distribución con las válvulas en la culata y el árbol de levas en el bloque.

Inconvenientes del Sistema OHV

• La gran distancia entre el árbol de levas y las válvulas perjudica la transmisión de movimientos a altas revoluciones.
• La masa de los taqués y las válvulas provoca inercia.
• El llenado de los cilindros a altas revoluciones es poco eficiente.
• La dilatación afecta más al sistema.
• El accionamiento de las válvulas es menos directo.

Sistema OHC (Overhead Camshaft)

Consiste en una distribución con el árbol de levas en la culata, generalmente con un árbol para admisión y otro para escape (DOHC) o uno solo (SOHC).

Ventajas del Sistema OHC

• El accionamiento de las válvulas es más directo.
• Menos inercia.
• Menos dilatación.
• Es más complejo, pero más efectivo, lo que resulta en un mayor rendimiento.

Sistemas de Accionamiento de la Distribución

Accionamiento por Ruedas Dentadas

Se usa solo cuando el árbol de levas va montado en el bloque y la distancia entre este y el cigüeñal permite una transmisión directa entre dos ruedas dentadas.

Accionamiento por Cadena de Rodillos

Está formado por dos ruedas dentadas movidas por una cadena, que puede ser simple o doble.

Accionamiento por Correa Dentada

Solo se emplea en sistemas OHC/DOHC. En las ruedas de accionamiento se talla un dentado igual que la correa, que puede ser de perfil redondo o trapezoidal.

Ventajas de la Correa Dentada

• Su material es muy resistente a la rotura y al estiramiento.
• La zona del dentado recibe un tratamiento que aumenta la resistencia al desgaste.

Inconvenientes de la Correa Dentada

• Tiene una duración limitada, con un límite de vida útil entre 100.000 y 130.000 km.
• Si esta se rompe, las válvulas chocarán con el pistón, provocando daños graves en el motor.

Gestión Térmica de las Válvulas

Evacuación de Calor de las Válvulas

El calor es expulsado en su mayor parte a través del asiento de la culata cuando la válvula está cerrada. Entre el 25% y el 30% del calor se disipa por el vástago y la guía.

Refrigeración por Sodio

Debido a que el sodio tiene un bajo punto de fusión y una buena conductividad térmica, se construyen las válvulas huecas y se introduce sodio líquido en su interior (sin llenarlas al 100%). Cuando la válvula se calienta, el sodio se vuelve líquido y transfiere el calor de manera eficiente desde la cabeza de la válvula hacia el vástago.

Perfiles y Características de las Levas

Forma de los Flancos de las Levas

La forma de los flancos determina la velocidad de la rampa, los movimientos de las válvulas y los esfuerzos a los que son sometidos los componentes del sistema.

Perfiles Comunes de Leva

Leva Oval (Rampa Suave)

• La velocidad de rampa es baja.
• Los movimientos de apertura y cierre son lentos.
• El tiempo de apertura total es corto.

Leva Tangencial (Rampa Rápida)

• Provoca movimientos rápidos de la válvula.
• La apertura total es mayor y mejora el intercambio de gases.
• Genera más inercias en el sistema.

Efectos del Juego de Válvulas Incorrecto

Juego Insuficiente (Apertura Excesiva)

El tiempo de apertura es excesivo, lo que conlleva los siguientes riesgos:

• Las válvulas no llegan a cerrar completamente.
• Las válvulas de escape no disipan el calor correctamente a través de su asiento, provocando que los gases de combustión quemen la cabeza y el asiento.
• Pueden ocurrir explosiones en la admisión (petardeo) y el rendimiento disminuye.

Juego Excesivo (Apertura Reducida)

El tiempo de apertura disminuye y la alzada es menor, lo que provoca:

• Estrangulamiento y un mal llenado del cilindro.
• Aumento del ruido de la distribución.

Taqués y Compensadores Hidráulicos

Diferencia entre Taqué y Compensador Hidráulico

Los taqués hidráulicos compensan automáticamente la dilatación de los componentes, por lo que no es necesario ajustar el juego de válvulas y disminuyen los mantenimientos rutinarios.

El compensador hidráulico (o taqué hidráulico) tiene la ventaja de que, en ciertos diseños, no está sometido a movimientos complejos, lo que ayuda a minimizar los problemas de inercia.