Desmontaje y Montaje de Culata y Los Mecanismos de Distribución

DESMONTAJE Y MONTAJE DE CULATA Y LOS MECANISMOS DE DISTRIBUCIÓN 2.1-.sistema 2.1-.sistema de gale!as Casi todos los motores son refrigerados por medio de un líquido líquido,, que puede ser agua o un o un líquido refrigerante. Una bomba bomba activada  activada por el cigüeñal cigüeñal del  del motor, bombea el refrigerante al bloque del motor y la culata a través de canales. El refrigerante absorbe el calor y uye asta un radiador situado en situado en la parte frontal del autom!vil. El refrigerante sale del radiador acia un gran n"mero de tubos estrecos que son enfriados por el aire que genera el movimiento del auto. #e utili$a un ventilador ventilador para  para crear una corriente de aire alrededor del radiador en caso que el autom!vil no tenga la su%ciente velocidad para generar el efecto de refrigeraci!n adecuado. Este ventilador suele ser eléctrico y est& regulado por un termostato termostato,, es decir, se conecta cuando la temperatura sobrepasa un punto determinado.

Refrigeración por aire 'a refrigeraci!n por aire nunca a sido corriente en los autom!viles. #e utili$a s!lo en unos pocos modelos. El inconveniente es que e(ige un gran ventilador que genera ruido y que también quita potencia al motor. motor. El nivel de ruido del mismo motor es también superior cuando se adopta esta soluci!n de refrigeraci!n. 'os cilindros encapsulados y el refrigerante amortiguan el ruido en los motores refrigerados con líquido. Una de las venta)as es que el motor puede ser m&s ligero.

Refrigeración con aceite 'a misi!n del aceite como refrigerante como refrigerante de los elementos internos del motor se circunscribe "nicamente a los motores de cuatro tiempos. *l ser impulsado por la bomba de aceite, recorre todas aquellas $onas donde la lubricaci!n es necesaria. * la ve$, refrigera elementos como las v&lvulas y sus y sus asientos al pasar por la culata, donde baña en la pr&ctica toda su e(tensi!n. +ambién +ambién lo ace a través de la niebla que, creada por el frenético movimiento de las pie$as internas del motor, inunda todo su interior. El destino %nal del aceite caliente es el fondo del c&rter, donde %nalmente ser& recogido de nuevo por la bomba, una ve$ que se a enfriado por el aire que produce p roduce el movimiento del auto.

2.2-.ti"#s de disti$%&i'( ) *%(&i#(amie(t# Tipos de distribución Los sistemas de distribución se pueden clasificar dependiendo de la localización del árbol de levas. Hasta los años 80 los motores estaban configurados con el árbol de levas situado en el bloque motor. Actualmente Actualmente prácticamente todos los motores tienen el árbol de levas montado en la culata. La distribución se puede clasificar teniendo en cuenta la localización del árbol de levas en el motor •

!l sistema "# o de válvulas laterales representado en la figura inferior$ en el que se puede ver que la válvula ocupa una posición lateral al cilindro$ es decir$ la válvula esta alo%ada en el bloque. !l mando m ando de esta válvula se efect&a con el árbol de levas situado en el bloque motor. !ste sistema de distribución no se utiliza desde 'ace tiempo (a que las válvulas no están colocadas en la culata sino en el bloque motor$ lo que provoca que la cámara de compresión tenga que ser ma(or ( el tamaño de las cabezas de las válvulas se vea limitada por el poco espacio que se dispone.

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!l sistema )H# *)verHead #alve+ se distingue por tener el árbol de levas en el bloque motor ( las válvula dispuestas en la culata. La venta%a de este sistema es que la transmisión de movimiento del cig,eñal a el árbol de levas se 'ace directamente por medio de dos piñones o con la interposición de un tercero$ tambi-n se puede 'acer por medio de una cadena de corta longitud. La venta%a de este sistema es que la transmisión de movimiento entre el cig,eñal ( el árbol del levas$ necesita un mantenimiento m antenimiento nulo o cada muc'os m. La desventa%a viene dada por el elevado numero de elementos que componen este sistema para compensar la distancia que 'a( entre el árbol de levas ( las válvulas. !ste inconveniente influ(e sobre todo a altas revoluciones del motor$ por lo que estos motores se ven limitados en má/imo numero de revoluciones que pueden llegar a alcanzar. !ste !ste sistema tambi-n se ve mu( influenciado por la temperatura del motor$ lo que 'ace necesario una 'olgura de taqu-s considerable.

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!l sistema )H *)verHead am+ se distingue por tener el árbol de levas en la culata lo mismo que las válvulas. !s el sistema mas utilizado actualmente en todos los automóviles. La venta%a de este sistema es que se reduce el numero de elementos entre el árbol de levas ( la válvula por lo que la apertura ( cierre de las válvulas es mas precisa$ esto trae consigo que estos motores puedan alcanzar ma(or numero de re voluciones. Tiene la desventa%a de complicar la transmisión de movimiento del cig,eñal al árbol de levas$ (a que$ se necesitan correas o cadenas de distribución de ma(or longitud$ que con el paso de los ilómetros tienen mas desgaste$ por lo que necesitan mas mantenimiento. !ste sistema en general es mas comple%o ( caro pero resulta mas efectivo ( se obtiene un ma(or rendimiento del motor.

1entro del sistema )H tenemos dos variantes •

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")H *"ingle )verHead am+ esta compuesto por un solo árbol de levas que acciona las válvulas de admisión ( escape.

1)H *1ouble )verHead am+ esta compuesto por dos árboles de levas$ uno acciona la válvulas de admisión ( el otro las de escape.

Las válvulas pueden ser accionadas directamente por el árbol de levas a trav-s de los empu%adores o el accionamiento se puede 'acer indirectamente a trav-s de balancines ( palancas basculantes. 2odemos encontrarnos con las siguientes disposiciones en el accionamiento de las válvulas 1.

 3rbol de levas situado en la parte superior *)H )verHead ams'aft+$ balanc4n de palanca ( válvulas en paralelo.

2.

 Arbol de levas situado en la parte superior *)H )verHead ams'aft+$ con empu%adores de vaso invertido ( válvulas en paralelo.

3.

 3rbol de levas situado en la parte superior *)H )verHead ams'aft+$ con balancines ( con las válvulas colocadas en forma de 5#5. A este sistema tambi-n se le puede denominar ")H *"ingle )verHead ams'af+ cuando accione 6 o 7 válvulas como ocurre en algunos motores por e%emplo la marca Honda *#T!+ utiliza esta configuración.

4.

1os árboles de levas situados en la parte superior *1)H 1ouble )verHead ams'aft+$ con las válvulas colocadas en forma de 5#5. !s el accionamiento de las válvulas preferido para la t-cnica del motor de 7 (  válvulas.

2.+-.detemi(a&i#( de la &ili(dada ) la ela&i'( de &#m"esi'( &,l&%l#s .-./.Cilindrada0

Figura 2. Cálculo de la cilindrada unitaria.

El volumen de mezcla que entran en cilindro desde que se abre la válvula de admisión hasta que se cierra es una medida aproimada de la !respiración! de "ste. Cuanto ma#or sea$ más %uerza se desarrollará en la eplosión #$ por tanto$ el motor será más potente. &or ser este valor tan importante$ es necesario de%inirlo de manera clara. &ara ello$ ha# que %i'arse primero en dos caracter(sticas %undamentales de todo grupo propulsor. En la %igura se aprecia una representación de un cilindro con el pistón situado en el &)*. +a distancia longitud eistente entre el &)* # el &), recibe el nombre de -carrera /C0 del motor. l diámetro del "mbolo se le denomina -$ # será prácticamente igual que el del cilindro. mbos suelen medirse en mil(metros. ,e dice que un motor es !cuadrado! si su diámetro # carrera son mu# parecidos. ,i esta ltima es ma#or que el primero$ se dice que es de !carrera larga!$ caracter(stico de propulsores de corte tranquilo. ,i ocurre al contrario$ estamos ante un e'emplo de tipo !super cuadrado!$ mu# corriente en aquellos casos destinados a la competición # a modelos deportivos$ por admitir con comodidad elevados reg(menes de giro.

El volumen comprendido entre ambas posiciones del pistón es lo que llamamos cilindrada unitaria /0. ,u valor será igual al área de la base$ en este caso el pistón$ por su altura o carrera. El área del  pistón /0 vendrá dada en %unción del diámetro /0. s( pues$ la cilindrada unitaria será5

2 unitario6 7  r   C ,i los valores del diámetro # la carrera se introducen en mil(metros$ hemos de dividir el resultado entre 1888 para obtener la cilindrada en cent(metros cbicos /cm30.

2.3.29.:elación de compresión En los motores de cuatro tiempos se observa que la mezcla carburada ha de comprimirse en el interior del cilindro antes de saltar la chispa en la bu'(a$ para que se realice la combustión en las condiciones adecuadas. +a importancia de esta compresión previa es tal$ que la potencia del motor depende en segundo lugar de este valor$ hasta el punto de que todo motor se dise;a de manera que tenga la máima relación que pueda soportar el combustible disponible en el mercado$ cu#a calidad se mide por el nmero de octano.  continuación se comentara cómo se calcula.

entro del cilindro /generalmente en una cavidad practicada en la culata0 eiste un volumen adicional al que se suele llamar !volumen de la cámara de combustión!. Este no se puede incluir dentro de la zona que el "mbolo recorre$ # por ello se le llama tambi"n !volumen residual!$ pues no es evacuado por este ni siquiera al %inal de la carrera de escape. +a relación de compresión es la suma del volumen del cilindro$ desde el &.).*. hasta el &.).,.$ más el volumen de cámara$ dividido por el propio volumen de la cámara. +a %órmula matemática es la siguiente5 :C 6/Co obstante$ eiste un inconveniente5 tambi"n crecen simultáneamente la temperatura # la presión al %inal de la carrera de compresión$ # puede darse el caso de que la mezcla se in%lama espontáneamente. Este %enómeno se conoce con el nombre de !detonación! o !auto encendido! de la mezcla. &uede producir da;os graves en el motor$ segn circunstancias. El remedio es utilizar combustibles de alta calidad$ no siempre disponibles$ ciertos aditivos antidetonantes o mezclas de gasolina # metanol$ por e'emplo. +a relación de compresión real di%iere de la que acabamos de ver nicamente en que$ a la hora de considerar la cilindrada$ se sustitu#e el volumen del cilindro por otro menor que comienza a contarse en el :C$ en lugar de hacerlo en el &)*. ,e tiene as( en cuenta el diagrama de distribución real.

2.1

Curvas de par y potencia

El par motor es una medida del es%uerzo que los gases realizan en la combustión$ a trav"s del pistón # la biela$ sobre el cig?e;al$ obligándolo a girar.  ma#or cilindrada$ más %uerte será la eplosión # ma#or empu'e de los mismos. Es decir$ el par motor re%le'a la calidad en cuanto a %uerza de una sola eplosión del motor. +o podemos comparar con el es%uerzo que realiza un ciclista sobre el pedal de su bicicleta. ,iendo importante$ el r"gimen o nmero de vueltas a que el motor %unciona en un momento dado.

+a potencia de un motor es el producto de dos %actores5 par # r"gimen. ,i el primero nos da idea de la calidad de la eplosión$ el segundo lo hace del es%uerzo realizado en un tiempo determinado. mbos %actores están relacionados.

Figura 3. Curvas de potencia # par de una ucati 18@A.

En la %igura anterior podemos observar las grá%icas de potencia # par de una ucati 18@A estrictamente de serie sin la asistencia del !ram air! # medidas en la rueda trasera. El par se mide en librasBpie /@1$0$ que traducido nos da una ci%ra de 124 >Bm. Eiste una %órmula mu# práctica para averiguar la potencia a unas determinadas revoluciones$ conocido el par5 & C68$88814Bpar >mBrpm &ara comprobarla vamos a averiguar la potencia en el punto de par máimo. ,ustitu#endo obtendremos5 & C68$88814B124BD3D6138$A C n motor ideal se caracterizar(a porque sus eplosiones tendr(an la misma %uerza a cualquier  r"gimen5 la potencia ser(a entonces estrictamente proporcional al nmero de vueltas$ # se podr(a dibu'ar una curva que epresara r"gimen # potencia$ en la cual esta ltima ser(a una recta. En la  práctica$ el par motor var(a sensiblemente a lo largo de toda la gama de revoluciones. ,on  precisamente las di%erencias en la %orma de entregar el par de los motores lo que determina el tipo de conducción en unos u otros. +as causas que originan tales variaciones son muchas$ pero la %undamental es la mencionada al eplicar el diagrama de distribución real5 un árbol de levas %avorece el llenado a un determinado r"gimen$ eclusivamente$ # es en general a ese al que se dará el máimo par. El par motor nos da una idea del es%uerzo o calidad de cada eplosión medida$ por e'emplo$ a trav"s de la presión media e%ectiva. l dise;ar un motor$ se puede elegir con bastante eactitud el momento de par máimo$ en %unción de E$ $ :CE # :C. +a potencia siempre aumenta  proporcionalmente a la curva de par$ mediante la relación anterior. El menor consumo espec(%ico del motor siempre estará en un r"gimen cercano al de par máimo. unque en teor(a es posible hacer %uncionar cualquier motor a cualquier r"gimen que no ponga en  peligro su vida mecánica$ eiste una parte que se denomina !zona til de revoluciones! en la cual se muestra más estable %rente a las posibles variaciones en sus condiciones de %uncionamiento. Esta zona suele ser además la de econom(a ma#or e incluso la de menor emisión de contaminantes$ por  lo que interesa conocerla.

En esencia$ la zona til de un motor es aquel abanico de reg(menes que comienza en el par máimo # termina en el de potencia máima. +a razón de ser radica en que si$ por circunstancias$ aumenta la resistencia al avance /viento en contra$ aumento de la pendiente$ etc.0$ el r"gimen caerá$ pero$ al haber sobrepasado el de par máimo$ el motor responderá con un aumento del par.

2.4-.tipos de retenciones de aceite y su nomenclatura

1eferenc 2magen ia

3escripci!n del 1etén

4/5

1etén de teon, especialmente diseñado para funcionar en seco.

6

7unta t!rica.

8-9

1etén de sellado e(terior con muelle de e(pansi!n de espiras abiertas. Especial para separar dos uidos diferentes.

8--

1etén de doble efecto, labios iguales y opuestos, con muelle. Utili$ado para separar dos uidos diferentes.

8

1etén de material sintético solamente, doble labio, e(terior estriado.

88*

1etén similar al tipo 88, recubierto e(teriormente de material sintético.

88

1etén especial de doble retenci!n, aplicaciones de veículos industriales.

8

1etén especial para direcciones. #oporta elevadas presiones a ba)a velocidad.

8:;

1etén especial para manguetas, veículos todo terreno.

9#

1etén de material sintético con diseño en forma de uña, ermético. *plicaciones generales. *l no disponer de muelle, las velocidades de utili$aci!n son m&s ba)as. !s la distancia entre el vástago de la válvula ( el balanc4n$ sirve para compensar la dilatación de todos los componentes ( además para permitir que las válvulas se abran ( se cierren en momentos precisos con relación al movimiento del pistón. !n motores que cuentan con busos 'idráulicos no se realiza la calibración debido a que la luz es compensada por el propio buso. La luz lo determina el fabricante ( al calibrarla se debe tener en cuenta las especificaciones$ las cuales determinan si se calibran con el motor fr4o o caliente *apagado o encendido+. ?!T)1)" 1! AL@BA@)C  Antes de emplear cualquier m-todo se debe identificar a las válvulas ( conocer el orden de encendido ( a su vez tomar en cuenta las especificaciones del fabricante. !/plicaremos los siguientes m-todos 9.: ?-todo de la 2olea. ;.: ?-todo del Botor. 6.: ?-todo del Traslapo. 7.: ?-todo orrido. 9.: ?!T)1) 1! LA 2)L!A  Al emplear este m-todo debo reconocer el intervalo entre e/plosiones$ ósea D;0E que da el ciclo de cuatro tiempos entre el n&mero de cilindros. As4 tenemos en motores de tres

cilindros las e/plosiones se darán cada< en motores de cuatro cilindros las e/plosiones se darán cada< en motores de F cilindros las e/plosiones se darán cada < en motores de oc'o cilindros las e/plosiones se darán . Luego se procede a ubicar al cilindro CE 9 en omprensión *ambas válvulas cerradas debido a que las puntas de las levas señalan   ;706 D;0   9807 D;0   9;0F D;0   G08 D;0 'acia aba%o$ ver figura+$ ( se observa la marca de sincronización de la polea frente al puntero fi%o$ a partir de esta marca se divide la polea del cig,eñal de acuerdo al intervalo de e/plosiones ( orden de encendido$ se gira la polea ( cada vez que la marca de un cilindro coincida con el puntero se calibra las válvulas de dic'o cilindro. 1@=) 1! LA 1@"2)"@@)C I=! 1!!C T!C!B LA" #AL#=LA" J L!#A" 1!L 2B@?!B @L@C1B) !C !"TA1) 1! )?2B!"@)C.

!"I=!?A 1! LA 1@#@"@)C 1! LA 2)L!A 1!L @K!MAL 2ABA =C ?)T)B 1! TB!" @L@C1B)" 1! A=!B1) AL @CT!B#AL) 1! !N2L)"@)C!" J 1!L )B1!C 1! !C!C1@1). ). !. O )rden de encendido. ). !. del motor de 6 cilindros 9$ 6$ ;

!"I=!?A 1! LA 1@#@"@)C 1! LA 2)L!A 1!L @K!MAL 2ABA =C ?)T)B 1! =ATB)

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