Esquema del MotorEl motor de un automóvil requiere ser compacto y liviano de peso, que genere gran potencia, sea fácil de manejar, que raramente se averíe y que sea silencioso cuando opere. Por estas razones, los motores de gasolina y diesel son utilizados muy a menudo en automóviles.Por otro lado, la parte principal del automóvil es el motor, donde la potencia es generada para mover el vehículo. Un motor de automóvil incluye equipos de lubricación para cada pieza, de enfriamiento para prevenir el sobrecalentamiento, de combustible para suministrarlo, de admisión y escape para hacer la mezcla de aire-combustible, de arranque para el motor, sistemas de generación de electricidad para producir la que sea necesaria, elementos de purificación de gases de escape para prevenir la contaminación atmosférica y otros

dispositivos.

Motor a GasolinaEn este motor una mezcla de gasolina y aire es quemada en el interior de los cilindros. La presión generada es convertida, vía los pistones, bielas y cigüeñal, en fuerza motriz.

Motor Diesel

En este motor, el aire que es admitido al interior de los cilindros es comprimido al punto donde éste alcanza altas temperaturas. En este momento, el combustible es inyectado en forma pulverizada al interior de los cilindros, donde es encendido espontáneamente y quemado. La presión generada por este medio es convertida, vía los pistones, bielas y cigüeñal, en fuerza motriz.

TEORÍA BÁSICAEn un motor de gasolina, las bujías encienden la mezcla de aire-combustible consistente de aire y gasolina, creando la combustión en el interior de los cilindros. La presión generada allí empuja al pistón hacia abajo. Este

movimiento es convertido por el cigüeñal, al cual los pistones están conectados mediante las bielas en movimiento rotatorio. A fin de obtener fuerza continua desde el motor, es necesario extraer los gases innecesarios creados en los procesos de combustión y suministrar nueva mezcla de aire combustible dentro de los cilindros en una forma cíclica.

Motor de Gasolina de 4 Ciclos

A fin de que un motor de gasolina se mueva continuamente, el movimiento requerido por la combustión debe ser repetido en una secuencia constante. Primero, la mezcla aire-combustible es tomada dentro del cilindro, esto luego es comprimido y quemado, y después los gases de combustión generados por el combustible quemado son extraídos desde el cilindro. De este modo, un motor en el cual los pistones van a través de 4 carreras -admisión, comprensión, combustión y escape- es llamado un motor de 4 ciclos.

Carrera de AdmisiónEsta es la carrera en la cual la mezcla aire-combustible es arrastrada dentro del cilindro, la válvula de admisión está abierta mientras la válvula de escape está cerrada. Como el pistón se mueve hacia abajo, un vacío parcial es creado en los cilindros y la mezcla de aire-combustible es forzada dentro del cilindro por presión atmosférica.

Carrera de CompresiónEsta es la carrera en la cual la mezcla de aire-combustible es comprimida. Ambas válvulas, de admisión y escape, están cerradas. Como el pistón se eleva desde BDC (punto muerto inferior) a TDC (punto muerto superior), la mezcla aire-combustible es comprimida. Como resultado, ambas, la presión y la temperatura se incrementan para facilitar la combustión. El cigüeñal ha hecho una revolución completa cuando se alcanza el TDC.

Carrera de Combustión (Potencia)

Esta es la carrera en la cual el motor genera fuerza motriz para el vehículo. Justo antes que el pistón alcance el TOC durante la carrera de compresión, las bujías encienden la

mezcla de aire-combustible comprimida. El quemado del gas a alta presión fuerza el pistón hacia abajo. Esta fuerza se convierte en potencia del motor.

Carrera de EscapeEsta es la carrera en la cual el gas quemado es descargado desde el cilindro. La válvula de escape está abierta y el pistón se mueva hacia arriba desde el BDC al TDC, forzando el gas quemado (gases de escape) desde el cilindro.

Para ver el video ilustrativo del funcionamiento del ciclo del motor de gasolina de 4 tiempos haga clíck aquí.

Construcción básica

Si se intentara categorizar al motor por su configuración, este puede ser dividido en el cuerpo principal del motor, en el cual la presión generada dentro de la cámara de combustión es convertida a movimiento rotatorio, y en el equipamiento de accesorios, los cuales asisten y controlan la operación del cuerpo principal del motor.

Cuerpo Principal del MotorLas siguientes piezas trabajan en el cuerpo principal del motor:

- Bloque de Cilindros

Es la parte fundamental del motor que forma su estructura.

- Culata de Cilindros

Esta proporciona la cámara de combustión y el mecanismo de válvulas.

- Pistones

Estos reciben la presión generada por la combustión del combustible y se traslada de arriba hacia abajo en los cilindros repetidamente.

- Bielas

Estas transmiten la presión de la combustión recibida por los pistones al cigüeñal. Los engranajes de distribución y la correa de distribución mueven al eje de levas.

- Cigüeñal

Este convierte el movimiento de arriba hacia debajo de los pistones en movimiento rotatorio.

- Mecanismo de Válvulas

Este abre y cierra las válvulas de admisión y escape. - Volante del Motor.Este facilita las rotaciones del motor.

- Carter de AceiteEste recolecta y almacena el aceite de motor.

Equipamiento de Accesorios.

El equipo de accesorios principales del motor tiene los siguientes nombres y funciones:

- Equipo de Lubricación

Este lubrica las superficies de las piezas metálicas movibles en el motor.

- Equipo de Enfriamiento

Este enfría el motor

- Equipo de Combustible

Este suministra la cantidad necesaria de combustible para la combustión.

- Equipo de Admisión y Escape

Este suministra aire para la combustión y extrae los gases para la siguientes combustión.

- Equipo de Encendido

Este enciende la mezcla aire-combustible y la quema

- Equipo de Carga

Este mantiene la carga óptima de la batería.

- Equipo de Arranque

Este gira el arrancador y arranca el motor.

- Equipo de Purificación de Gases de Escape

Este limpia los gases de escape.

Bloque de cilindros y culata de cilindrosEl bloque de cilindros y la culata de cilindros son las partes principales del motor. Los pistones, el cigüeñal y otros componentes importantes son ensamblados en el bloque de cilindros, y el sistema de admisión y escape, mecanismo de válvulas, cámara de combustión, bujías y otras partes las cuales tienen un mayor impacto en el rendimiento, han sido ensambladas en la culata de cilindros.

Bloque de Cilindros

El bloque de cilindros forma el armazón del motor. Generalmente está hecho de hierro fundido, pero a fin de reducir el peso, así como para mejorar la eficiencia de enfriamiento, muchos son hechos de aleación de aluminio. Las partes principales del bloque de cilindros son las siguientes: Cilindros: estos son los tubos cilíndricos en los cuales los pistones se mueven arriba y abajo.

Camisas de Agua: estas proveen conductos para el refrigerante usado para enfriar los cilindros.

Galerías de Aceite: estas proveen conductos para la entrega del aceite de motor al bloque de cilindros y culata de cilindros.

Rodamientos del Cigüeñal: estas partes sostienen al cigüeñal vía rodamientos.

Culata de Cilindros La culata de cilindros es montada en la parte superior del bloque de cilindros, que en unión con los cilindros y pistones, forman la cámara de combustión. Como en el bloque de cilindros, la culata de

Cilindros, está hecha de hierro fundido o aleación de aluminio. Las partes principales de la culata de

cilindros tienen los siguientes nombres y funciones:

Cámara de Combustión: esta cámara es donde la mezcla de aire-combustible es quemada y donde las bujías de encendido prenden la mezcla aire-combustible que es ingresada.

Orificios de Admisión y Escape: estos son conductos a través de los cuales la mezcla aire-combustible es entregada al cilindro y a través de los cuales los gases de escape son expulsados desde los cilindros. Ellos son abiertos y cerrados por sus respectivas válvulas.

Camisa de Agua y Galería de Aceite: estas proveen conductos para el refrigerante y aceite del motor alrededor de las cámaras de combustión para enfriarlas.

MECANISMO DE VÁLVULA En un motor de 4 ciclos, cada uno de los cilindros es provisto con una o dos válvulas de admisión y válvulas de escape. El mecanismo de válvula es el equipo el cual abre y cierra éstas válvulas en el momento óptimo para que el movimiento de las válvulas coincida con los pistones cuando ellos se mueven arriba y abajo. Los mecanismos de válvula principalmente consisten de los mecanismos OHV, OHC y DOHC.

OHV (Válvula Encima de la Cámara)

Este es un mecanismo con un eje de levas el cual está ubicado en el costado de los cilindros. Los movimientos de esta leva actúan vía varillas de empuje, brazos de balancín u otros mecanismos que abren y cierran las válvulas ubicadas en la parte superior de la cámara de combustión.

OHC (Eje de Leva Encima de la Cámara)

Este es un mecanismo con un eje de levas el cual está ubicado en la culata de cilindros. Los movimientos de esta leva actúan vía brazos de balancín para mover las válvulas.

DOHC (Doble Eje de Levas Encima de la Culata)Este es un mecanismo con 2 ejes de levas, uno usado exclusivamente para las válvulas de admisión y el

otro usado exclusivamente para las válvulas de escape, los cuales abren y cierran las válvulas directamente.

Eje de Levas

Este eje funciona para abrir y cerrar las válvulas. La cima en la leva empuja para abrir la válvula y la zona baja permite que la válvula esté cerrada por la fuerza de un resorte. Algunos ejes de levas también son adjuntados a un engranaje que transmite al distribuidor o son usados para operar la bomba de combustible (en el caso de OHV).

Válvulas Consisten en válvulas de admisión instaladas en los orificios de admisión para abrir y cerrar el conducto para entregar la mezcla de aire-combustible, y en las válvulas de escape, instaladas en los orificios de escape para abrir y cerrar los conductos para el escape de los gases de combustión.

Debido a que las válvulas son siempre sometidas a altas temperaturas de los gases e impactos de la explosión de la combustión, ellas deben ser suficientemente fuertes para resistir el calor y los grandes impactos.

Resortes de Válvulas

Estos funcionan para cerrar las válvulas, asegurando la respuesta al movimiento de las levas.

Brazos de Balancines Estos son instalados en la culata de cilindros y son apoyados en el centro por un eje. La mitad de los brazos de balancines siguen el movimiento de la leva, y son, de éste modo, movidos cerca al eje de oscilación formado por éste eje. La otra mitad de los brazos de balancines actúan para empujar las válvulas y abrirlas.

Levanta Válvulas Estas son piezas de forma cilíndrica las cuales entran en contacto con el eje de levas y cambian las rotaciones de la leva a movimiento para arriba y para abajo.

Varillas de Empuje Estas funcionan para transmitir los movimientos de los levanta válvulas a los brazos de balancines.

Pistones y Cigüeñal

Un motor de gasolina quema gasolina y obtiene energía térmica. El medio por el cual esta energía térmica es convertida a potencia es a través de los pistones, bielas y cigüeñal. Los movimientos de los pistones para arriba y abajo generados por la presión de la combustión son convertidos por el cigüeñal, vía las bielas, a movimientos rotatorios, de este modo llega la potencia que puede ser utilizada para mover el vehículo.

Pistones

El pistón recibe la presión de la combustión y funciona para transmitir esa energía al cigüeñal vía la biela, al igual que para empujar a los gases de combustión fuera del cilindro. LoS pistones son hechos de materiales que puedan resistir altas temperaturas y alta presión. Con la finalidad de reducir el peso para igualar los más altos movimientos para arriba y abajo, aleación de aluminio es usada.

Anillos de Pistón Los anillos de pistón consisten en anillos de compresión, los cuales actúan para prevenir que los gases escapen a través de la holgura entre el pistón y las paredes del cilindro, y los anillos de aceite, los cuales actúan para raspar el exceso de aceite lubricante de las paredes del cilindro, que fluye, regresando al carter de aceite.

Biela Esta funciona para transmitir la fuerza recibida por el pistón al cigüeñal. Desde que esta varilla está sometida a resistir fuerzas de compresión y fuerzas de extensión mientras el motor está funcionando, los materiales que son usados tienen suficiente resistencia siendo al mismo tiempo livianos de peso como los pistones.

Cigüeñal

Este eje funciona para convertir los movimientos para arriba y abajo generados por la carrera de combustión de los pistones en cada uno de los cilindros en movimientos rotatorios. El cigüeñal también trabaja para generar movimientos continuos para suministrar movimiento a los pistones en las otras carreras.

Cojinetes Los cojinetes son montados en la parte de apoyo, la cual viene a ser el centro de la rotación del cigüeñal, y donde

las bielas conectan a los pistones y cigüeñal. Ellos funcionan para facilitar la rotación así como también para prevenir el desgaste.

Volante del Motor

Esto es una placa redonda hecha de hierro fundido la cual es montada en la parte posterior del cigüeñal. El cigüeñal recibe la fuerza rotacional desde la carrera de combustión solamente, mientras que en las otras carreras, éste pierde fuerza rotacional. Como resultado, desuniformidad en la fuerza rotacional es generada. El volante del motor funciona para apaciguar ésta desuniformidad por energía inercial.

Equipo de lubricación

Hay muchas piezas que rotan en el interior de un motor. Cuando el motor está funcionando, todas estas piezas rotativas generan calor por la fricción que las piezas de metal hacen cuando entran en contacto directo con otras piezas de metal. Como resultado del desgaste y el calor de todo este movimiento y fricción, es fácil para un motor agarrotarse o empezar a dañarse. El equipo de lubricación crea una película de aceite en las piezas de metal en movimiento del motor, aliviando el desgaste y el calor, originando que las piezas roten fácilmente.

Bomba de AceiteEsta bomba circula el aceite del motor. Esta aspira hacia arriba el aceite almacenado en el carter de aceite, entregándolo a los cojinetes, pistones, eje de levas, válvulas y otras partes.

Regulador de Presión de Aceite

Cuando el motor está en funcionamiento a altas velocidades, este dispositivo ajusta el volumen de bombeo de aceite al motor para que nada más el aceite necesario sea entregado. Cuando la presión de la bomba de aceite se eleva, una válvula de seguridad interior del regulador de presión de aceite se abre, permitiendo que el exceso de aceite retorne al carter de aceite.

Filtro de Aceite

A medida que se usa el aceite del motor, este se contamina gradualmente con partículas de metal, carbón, suciedad aerotransportada, etc. Si las piezas del motor que están en movimiento fueran lubricadas por dicho aceite sucio, ellas se desgastarían rápidamente y como resultado el motor podría agarrotarse. Para evitar esto, se fija un filtro de aceite en el circuito de aceite que remueva esas sustancias indeseables. EI filtro de aceite es montado a la mitad del camino del circuito de lubricación. Este remueve las partículas de metal desgastadas de las piezas del motor por fricción, así como también la suciedad,

carbón y otras impurezas del aceite. Si el elemento del filtro de aceite (papel filtrante), el cual remueve las impurezas, llega a obstruirse, una válvula de seguridad está colocada en el filtro de aceite, luego este flujo de aceite no será bloqueado cuando intente pasar a través del elemento obstruido.

Tipos de filtros de AceiteEn los motores a gasolina se usa el filtro tipo de flujo completo, en el cual todo el aceite que circula por el circuito de lubricación es filtrado por el elemento.En los vehículos TOYOTA, el tipo de elemento que se usa más comúnmente es el tipo cristal. Este tipo es pequeño y ligero en peso, sin embargo, su rendimiento es alto.

Válvula de DerivaciónCuando el elemento de filtro llega a obstruirse por las impurezas y la presión diferencial entre los lados de admisión y descarga del filtro aumenta por encima de un nivel predeterminado (aprox. 1 kg/cm2, 14 psi o 98 kPa), la válvula de derivación se abre y permite que el aceite se desvíe del elemento de filtro. En esta forma, el aceite es suministrado directamente a las partes en movimiento para proteger de que se agarrote el motor.

Carter de AceiteEl carter de aceite recolecta y almacena el aceite de motor. Muchos carters de aceite son hechos de láminas de acero prensado, con una zona hueca profunda y una placa divisora construida en previsión al oleaje del aceite para adelante y para atrás. Además, un tapón de drenaje está provisto en la parte inferior del carter de aceite para

drenar el aceite cuando sea necesario.

Equipo de enfriamiento

Cuando el motor está funcionando, la temperatura de todas sus piezas se eleva debido al calor de la combustión en la cámara de combustión. Si dejamos esta condición, el motor podría rápidamente sobrecalentarse y dañarse. El equipo de enfriamiento enfría las partes del motor a fin de prevenir el sobrecalentamiento, Dependiendo del método usado, un motor puede ser enfriado por aire o por agua. Sin embargo, el

sistema de enfriamiento generalmente más utilizado es el sistema de enfriamiento por agua. Un sistema de enfriamiento por agua es complejo, pero no sólo entrega enfriamiento estable, además, actúa para controlar el ruido del motor y la transferencia del calor del refrigerante puede ser usada en la calefacción del vehículo.

Camisa de AguaEste es un conducto para el refrigerante en el bloque de cilindros y culata de cilindros, el cual permite que el agua enfríe el calor generado por el motor.

Bomba de AguaEsta bomba circula el refrigerante. Está montada en el frente del bloque de cilindros y es conducida por una correa en V desde el cigüeñal.

Termostato

El termostato trabaja automáticamente para mantener la temperatura del

refrigerante constante. Este es instalado en el circuito del refrigerante, entre el radiador y el motor. Cuando la temperatura del refrigerante está baja, el termostato cierra la válvula, permitiendo al refrigerante circular alrededor del interior del motor. Cuando la temperatura del refrigerante viene a ser alta, el termostato abre la válvula, permitiendo al refrigerante circular hacia el radiador.

Radiador

El radiador enfría al refrigerante cuando este alcanza una temperatura elevada. Es hecho de muchos conductos con aletas sobre ellos, a través de los cuales el refrigerante fluye antes de que retorne al motor. El radiador es enfriado por el aire que es aspirado por el ventilador o por el viento que golpea a este en el frente mientras que el vehículo se está moviendo.

VentiladorLa velocidad del ventilador eleva el flujo de aire que pasa a través del radiador para la eficiencia de enfriamiento del mismo. El ventilador es montado justo en la parte posterior del radiador. Algunos ventiladores son conducidos por una correa en V que viene desde el cigüeñal y otros son conducidos por un motor eléctrico.

Correas

Los ventiladores de enfriamiento son a menudo impulsados por correas (correas en V o correas Nervadas en V). Otras unidades tales como la bomba de agua, alternador, bomba de la

servodirección y compresor del acondicionador de aire son también impulsados por correas. Las correas son el medio más sencillo de transmisión de fuerza que no requieren lubricación.

Correas en V

Las correas en V han sido utilizadas por muchos años. Son llamadas en “ V” debido a que ellas tienen una sección transversal en forma de V, la cual incrementa la eficacia de transmisión de fuerza.Una correa en V generalmente está compuesta de goma sintética, tetrón u otro refuerzo y está cubierta de lona en ambos lados. Dentro de esta categoría está la correa en V del tipo dentado con dientes semielípticos.Las correas en V transmiten la fuerza desde el cigüeñal a la bomba de agua, ventilador, alternador, etc. La sección en corto de este tipo de correa es en la forma de V, que da una gran eficiencia de transmisión de potencia.

Correas Nervada en VLas correas en V están siendo gradualmente reemplaza das por correas nervadas en V, cuya sección transversal se muestra a la derecha. El espesor total es menor que el de las correas en V. Las correas

nervadas en V tienen rebordes en forma de V en el lado que está en contacto con la polea. Además, tienen una mayor eficiencia en la transmisión de fuerza y mayor resistencia al calor y desgaste que las correas en V. Son menos afectadas por el estiramiento causado por el calor.IMPORTANTE

Las correas en V y las correas nervadas en V deben de tener la tensión apropiada. Si la correa está demasiado floja, ocurrirán chillidos, golpes suaves y / o resbalamientos. Si está demasiado ajustada, puede dañar la polea y el rodamiento de eje.

Tanque de ReservaCuando el nivel del refrigerante en el radiador disminuye, el refrigerante automáticamente es rellenado desde este tanque.

Equipo de combustible

El equipo de combustible es usado para suministrar gasolina al motor. Dicho equipo consiste en un tanque de

combustible, la bomba de combustible (que aspira la gasolina desde el tanque de combustible y la envía al motor), el filtro de combustible (que remueve la suciedad del combustible), el carburador (que mezcla el combustible con el aire para hacer la mezcla aire-combustible) y las líneas de combustible que enlazan estos componentes.

Tanque de CombustibleEl tanque de combustible es un contenedor para almacenar gasolina. Comúnmente, este es montado en la parte

inferior del vehículo y tiene una capacidad de 40 a 90 litros.Un sensor medidor de combustible o dispositivo similar para indicar la cantidad de combustible remanente es instalado en el tanque. Placas divisorias son también instaladas en el tanque de combustible para prevenir que el combustible produzca oleaje para atrás y para adelante cuando el vehículo para repentinamente o cuando acelera repentinamente.

Filtro de Combustible

La gasolina puede contener suciedad o humedad. Si esto es entregado al motor y debido a que el conducto es pequeño en el carburador, puede obstruirse, originando que el motor se ponga fuera de punto. El filtro de gasolina remueve esta suciedad y humedad de la gasolina. Partículas de arena o gotas de agua, etc. tienden a fijarse en el filtro de combustible y ligeras impurezas son limpiadas por el

elemento (filtro de papel).

Bomba de CombustibleLa bomba de combustible bombea el combustible desde el tanque de combustible. Esta puede ser mecánica o eléctrica, pero comúnmente, los motores equipados con un carburador usan una bomba de combustible mecánica, mientras muchos motores con EFI usan una bomba de combustible eléctrica.

Bomba de Combustible Mecánica

Este tipo de bomba es conducida por la rotación del eje de levas. Un diafragma interior de la bomba mueve arriba y abajo, aspirando el combustible y bombeándolo a través de la línea de combustible.

Bomba de Combustible EléctricaEsta es una bomba tipo engranaje que opera usando un motor. Algunas bombas de combustible son instaladas en el tanque de combustible y algunas en la cañería de combustible.

Equipo de admisión y escape

Los equipos de admisión y escape están divididos en el sistema de admisión y el sistema de escape. El sistema de admisión consiste en un purificador de aire que remueve el polvo del aire del múltiple de admisión, que conduce la mezcla aire-combustible a cada uno de los cilindros. El sistema de escape consiste en un múltiple de escape, el cual recolecta los gases de escape cuando son extraídos desde los cilindros, la tubería de escape, la cual extrae estos gases de escape al aire exterior, el silenciador, el cual reduce el nivel de ruido del escape, etc.

Sistema de Admisión

Purificador de AireNaturalmente que el aire fresco contiene polvo. Si este polvo ingresa a los cilindros con el aire de admisión, este desgastará los cilindros y contaminara el aceite lubricante. Como resultado se acortará la vida útil del motor. Por lo tanto, el polvo debe removerse del aire de admisión antes de que ingrese a los cilindros.

En los automóviles, el aire de admisión es limpiado por un depurador de aire, el cual también reduce la velocidad del aire y minimiza el ruido producido por mismo. Los depuradores de aire deben ser comprobados y limpiados regularmente debido a que el elemento llegará gradualmente a obstruirse con el polvo y no proporcionará suficiente aire al motor, causando una caída en su potencia. Los tipos de purificadores de aire son:

Depurador de Aire Tipo de Baño en Aceite

Un depurador de este tipo contiene aceite en la parte inferior de la caja del depurador, como se muestra a la derecha El elemento está fabricado de lana metálica impregnada de aceite. El aire de admisión pasa a través del elemento del filtro, en donde es limpiado por la lana de metal aceitada antes de ingresar al motor.

Depurador de Aire Tipo Ciclón

Un depurador de aire tipo ciclón utiliza un elemento de papel y tiene aletas que crean turbulencia de aire. Las partículas grandes de polvo, arena, etc. son atrapadas dentro de la caja del depurador mediante la fuerza centrifuga de la turbulencia del aire. Las partículas pequeñas son atrapadas por el elemento de papel. Este diseño reduce la obstrucción del elemento del filtro y no necesita mantenimiento frecuente como en algunos otros tipos.

Depurador de Aire Tipo Elemento de PapelEste tipo de depurador contiene un elemento que está fabricado de papel o tela. El elemento está dentro de la caja del depurador de aire, Algunos depuradores de aire tipo de papel usan elementos que pueden lavarse con agua.

Casi todos los depuradores de aire usan elementos tipo de papel de flujo axia. Los depuradores de aire que usan tales tipos de elementos pueden fabricarse más compactos y de peso ligero.El tipo más común de depurador de aire es el depurador de aire tipo de papel.

Pre-depurador de AireEs una clase de depurador de aire tipo ciclón. Es altamente eficiente y tiene aletas alternadas que separan el polvo del aire mediante la fuerza centrifuga. Este polvo es recolectado en una trampa de polvo removible. Este depurador no necesita reemplazo del elemento con frecuencia, como los otros tipos de depuradores.

Sistema de Admisión de Aire CalienteA fin de prevenir insuficiente ventilación y vaporización de la mezcla aire- combustible que ocurre cuando la temperatura esta baja, este sistema utiliza el calor de los gases de escape para calentar el aire de admisión.

Múltiple de Admisión

Este múltiple posee un conducto para conducir la mezcla de aire-combustible hecha por el carburador para cada uno de los cilindros. Es necesario que el múltiple de admisión sea conformado para que la mezcla aire-combustible sea distribuida uniformemente y fácilmente.

Sistema de Escape

Múltiple de Escape

El múltiple de escape posee un conducto para que todos los gases de escape salgan de los cilindros para ser conducidos a la tubería de escape. Es necesario que este múltiple sea conformado para que el flujo de gases de escape de cada uno de los cilindros salga fácilmente.

Tubería de Escape y Silenciador

Desde que los gases salen de cada uno de los cilindros tienen una alta temperatura y están a alta presión. Si ellos son extraídos al aire exterior libremente, el vehículo haría ruido de sonido explosivo. A fin de prevenir esta condición, un silenciador es instalado en el sistema de escape.

Equipo de encendido

El equipo de encendido enciende la mezcla de aire-combustible la cual es comprimida en el interior del cilindro.

EI equipo de encendido es requerido para generar suficiente chispa para encender la mezcla de aire-combustible y para generar estas chispas con la distribución que corresponde a la condición de funcionamiento del motor, también que sea extremadamente durable.

Bobina de Encendido Este dispositivo genera el alto voltaje necesario para el encendido. La bobina secundaria está envuelta alrededor del núcleo, que es hecho de placas de hierro delgado en capas unidas. Sobre esto, la bobina primaria está enrollada. La corriente es enviada intermitentemente a la bobina primaria de acuerdo con la abertura y cierre de los puntos en el distribuidor, y la bobina secundaria enrollada alrededor del núcleo genera el alto voltaje entregado por la bobina.

Cable de Alta Tensión Estos son cables que confiablemente transmiten el alto voltaje generado en la bobina de encendido hacia las bujías de encendido. Los conductores (núcleo de alambre) de estos cables son cubiertos con una capa gruesa de jebe aislante para prevenir la pérdida del alto voltaje. Estos cables conectan la bobina de encendido al distribuidor y del distribuidor a las bujías de encendido.

DistribuidorEl distribuidor consiste en una sección distribuidora de energía la cual distribuye la corriente para cada una de las bujías de acuerdo con la secuencia de descarga, un generador de señal de encendido el cual envía corriente intermitentemente a la bobina de encendido y un avanzador que controla el tiempo de encendido de acuerdo con las condiciones del motor.

Bujías de Encendido

La corriente de alto voltaje (10 a 30 Kv) procedente del distribuidor genera una chispa de alta temperatura entre el electrodo central y de masa (tierra) de la bujía para encender la mezcla de

aire- combustible comprimida. De este modo se enciende la mezcla de aire-combustible en el cilindro. Las bujías de encendido son divididas dentro del tipo de valor térmico alto y bujías de tipo de valor térmico bajo, dependiendo del grado de dispersión (valor térmico) del calor recibido cuando la mezcla de aire-combustible es quemada. Ese grado es expresado con un número. Generalmente, las bujías de encendido que son apropiadas para el motor y modelo de vehículo son seleccionadas, luego un tipo específico de bujía debe ser usado.

Mayormente, las bujías especificadas son claramente descritas en la Especificaciones de Servicio incluidas con los items del motor en el Manual de Reparación.

Construcción de las Bujías

Las bujías están construidas como se muestra en la ilustración. El aIto voltaje procedente del distribuidor es conducido al terminal y pasado a través del electrodo central y resistor, y luego genera chispas en la parte (A) en la ilustración. El resistor se ha incluido para evitar el “ruido” captado por la radio, y es generado por las chispas de alto voltaje.

Rango Térmico de una Bujía El rango térmico de una bujías se refiere a la temperatura de operación de la misma bujía Una bujía que disipa más calor es denominada “ bujía fría” debido a que permanece más fría, mientras que una bujía que disipa mucho menos el calor es denominada bujías caliente” , debido a que esta mantiene su calor.

La longitud de la punta del aislador (T) de las bujías frías y calientes varia como se muestra en la figura. La bujía fría tiene la longitud de la punta del aislador más corta (ver a). Puesto que el área de la superficie expuesta a la llama es pequeña y la ruta de radiación del calor es corta, la radiación de calor es excelente y la temperatura del electrodo central no es muy alta. Por esta razón, se usa una bujía fría, ya que es más difícil que ocurra el pre-encendido.

Por otro lado, debido a que la bujía caliente tiene la punta del aislador más larga (ver c), el área de la superficie expuesta a la llama es mayor, la ruta de radiación de calor es larga y la radiación es pequeña. Como resultado, la temperatura del electrodo central aumenta demasiado y la temperatura de autolimpieza puede lograrse más rápidamente en el rango de bajas velocidades que en el caso de una bujía fría.

IMPORTANTE

Existen varios estándares para bujías incluyendo no solamente el rango térmico, sino también el tamaño de la rosca, la proyección del electrodo central, etc. a fin de reunir las condiciones para cada modelo de vehículo. Por lo tanto, cuando se necesite reemplazar las bujías es necesario usar bujías que reúnan los estándares requeridos para cada vehículo en particular.

Equipo de carga y equipo de arranque

En el equipo eléctrico de los motores, además del equipo de encendido, se incluye el equipo de carga que rellena la energía a la batería la cual es usada por el equipo de arranque, que enciende el motor. El equipo de carga consiste en el alternador, que genera electricidad, y el regulador, que mantiene el voltaje constante de la electricidad generada. El equipo de arranque consiste en el arrancador. La batería adicionalmente esta siendo usada como un dispositivo de almacenaje eléctrico que también es usado como creador del suministro de energía.

Alternador

El alternador no funciona solamente para suministrar energía eléctrica a varios

dispositivos durante el manejo, sino también para mantener la batería cargada para que éste pueda suministrar energía El alternador tiene una bobina rotora (electromagneto rotor) que es conectado directamente a la polea, que es girada vía una correa en V por el motor. El alternador tiene también una bobina reactora que genera energía de corriente alterna. Esta corriente alterna es convertida a corriente DC por un rectificador.

ReguladorEl regulador funciona para ajustar el voltaje generado por el alternador a un voltaje constante (aproximadamente 14-15V). El regulador puede tener cualquier tipo de contacto regulador, el cual mantenga un voltaje constante por abertura y cierre de puntos, o un regulador IC, que controla la corriente usando un circuito integrado.

Motor de arranquePuesto que un motor es incapaz de arrancar sólo por el mismo, su cigüeñal debe ser girado por una fuerza externa a fin de que la mezcla aire-combustible sea tomada, para dar lugar a la compresión y para que el inicio de la

combustión ocurra. EI arrancador montado en el bloque de cilindros empuja contra un engranaje motriz cuando el interruptor de encendido es girado, una cremallera engancha con el volante y el cigüeñal es girado.

BateríaLa batería funciona para suministrar electricidad al equipo de arranque del motor, al equipo de encendido y luces, así como también a otros dispositivos eléctricos que son usados en el vehículo. Además, ésta es recargada con electricidad generada por el alternador. La batería es un contenedor (deposito de batería) que está dividido interiormente en varios segmentos. Este contenedor contiene fluido electrolítico y placas. Estos segmentos divididos internamente son unidos por conectores en serie, para que juntos ocurra la descarga y recarga a través de una reacción química entre el fluido electrolítico y las placas.

Equipo de purificación de los gases de escape

El equipo de purificación de los gases de escape es un equipo que purifica los gases de escape de sustancias dañinas contenidas en ellos. Extraer los gases consiste en descargarlos desde la tubería de escape

después de la combustión en el motor, la mezcla de aire-

combustible sin quemar que se fuga a través de la holgura entre los anillos del pistón y las paredes del cilindro, y gas soplado, que es la mezcla de gases sin quemar y gases quemados, añadiéndose gases de combustible evaporados que son vaporizados desde el tanque de combustible y otros componentes del sistema de combustible. El equipo de purificación de los gases de escape purifica estos gases.

Depósito de CarbónEl depósito de carbón almacena temporalmente gases de combustible evaporados que son generados en el tanque de combustible y los conduce al sistema de admisión, mientras el motor está funcionando. El carbón activado en el depósito de carbón separa los gases de combustible evaporados en aire y HC (hidrocarburos). El aire se escapa de la zona inferior del depósito del carbón mientras que los HC son enviados al sistema de admisión cuando la presión en el múltiple de admisión disminuye.

Separador de Evaporación de CombustibleCuando el tanque de combustible está lleno, si el vehículo está estacionado en un camino bajo un sol fuerte, el combustible dentro del tanque se expande, incrementando su volumen. El separador de evaporación de combustible previene esta expansión de combustible desde el flujo directo en el depósito de carbón.

Convertidor Catalítico (catalizador)El convertidor catalítico está montado en la mitad del camino entre el múltiple de escape y el silenciador. EI convertidor catalítico tiene interiormente alúmina granular activada, llamada píldoras catalíticas, con una estructura interna cubierta con un cubrimiento delgado de platino la cual tiene un efecto catalítico. Cuando los gases de escape fluyen entre las píldoras catalíticas, el efecto catalítico purifica los gases de escape.

Sistema PCV (Ventilación Positiva de la Caja de Cigüeñal)El equipo PCV fuerza al gas soplado, que incluye gases de combustión sin quemar y los fugados de los cilindros entre los anillos de pistón y las paredes del cilindro, hacia el múltiple de admisión para que

ellos puedan ser quemados en los cilindros. Este previene que los gases se escapen al aire exterior. La cantidad del gas soplado generado por el motor es baja cuando la carga del motor es baja, como cuando el motor está en marcha de ralenti. La cantidad de gas soplado es alta cuando la carga del motor es grande, como cuando la aceleración en larga.

DETALLE DE LAS PARTES

PRINCIPALES.

ESTRUCTURA:

Ha de ser lo suficientemente rígida como para soportar las fuertes cargas aplicadas sobre los cojinetes del cigüeñal y sobre las demás partes internas.

Dentro de la estructura, podemos diferenciar tres partes, la culata, el bloque y el conjunto del cigüeñal.

LA CULATA:

En ella están dispuestas las válvulas, el mecanismo que determina su apertura y los muelles que las cierran. También se encuentran en la culata los conductos de admisión y escape y, por regla general, las cámaras de combustión.

EL BLOQUE:

Es la parte más voluminosa del motor; posee unos alojamientos cilíndricos para los pistones, conductos para la circulación del agua de refrigeración y otros para el aceite de lubricación, así como alojamientos para los taqués, en el caso de que el motor disponga de ellos.

CONJUNTO DEL CIGÜEÑAL:

Los pistones, que se mueven alternativamente en el interior de los cilindros, están unidos al cigüeñal por las bielas. El cigüeñal se apoya en unos cojinetes situados en la parte inferior del bloque. En uno de sus extremos se halla el volante de inercia, que presta uniformidad a los impulsos motores de cada cilindro.

CONVERSIÓN DEL CALOR EN ENERGIA MOTRIZ

COMBUSTIÓN DEL CARBURANTE:

La energía calorífica producida por la combustión de la mezcla se transforma en fuerza motriz por la acción de los pistones, bielas y cigüeñal del motor.

Cuanto más rica sea la mezcla de gasolina y aire que penetre en el cilindro, y cuanto más se comprima en éste, mayor será la potencia especifica del motor. El grado de compresión, o relación de compresión, es la relación que existe entre el volumen de mezcla en el cilindro antes y después de la compresión. Los coches de tipo medio tienen una relación de compresión aproximada de 9:1, lo que significa que la mezcla se comprime en el cilindro hasta ocupar una novena parte de su volumen original.

Cuando la chispa de la bujía inflama a la mezcla comprimida, ésta deberá arder rápida pero progresiva y uniformemente sobre la cabeza del pistón; no se debe producir explosión.

Si la relación de compresión es demasiado elevada para el tipo de gasolina empleado, la combustión, no será progresiva; la parte de la mezcla que se encuentre alejada de los electrodos de la bujía se inflamara con violencia o detonará. Cuando esto ocurre, se dice que el motor “pica”.

Además de la pérdida de potencia, la detonación puede provocar un sobrecalentamiento que, si persistiera, originaria averías en el motor.

Las pérdidas de eficacia o los sobrecalentamientos también pueden deberse al fenómeno de autoencendido (inflamación de la mezcla antes de saltar la chispa de la bujía) . Esto puede suceder cuando se utilizan bujías defectuosas o inadecuadas, o puede ser producido también por depósitos de carbonilla almacenada en la cámara de combustión y que se mantienen continuamente incandescentes. La ignición prematura y el “ picado” de bielas pueden causar averías y reducir la potencia del motor.

En la mayor parte de los motores, el ciclo de funcionamiento es el de 4 tiempos, denominado también ciclo de Otto. En este sistema, la producción de energía tiene lugar solamente en uno de los cuatro tiempos del ciclo.

Mientras el cigüeñal describe una vuelta completa, el pistón desciende (tiempo de admisión) y vuelve a subir (tiempo de compresión). Durante la siguiente vuelta del cigüeñal, el pistón es impulsado hacia abajo (tiempo de explosión); sube de nuevo (tiempo de escape) y se expulsan los gases quemados.

Como quiera que las válvulas de admisión y escape solamente pueden estar abiertas en una vez en cada ciclo, el árbol de levas que las acciona gira a la mitad de revoluciones del cigüeñal, que describe dos vueltas a lo largo del ciclo completo. Algunos coches (muy pocos) están equipados con motores de dos tiempos, en los que se produce una explosión en cada vuelta del cigüeñal.

EL CRUCE DE VÁLVULAS:

Podríamos suponer que las válvulas se abren o cierran en el momento en que el pistón se encuentra en los extremos de su recorrido; pero en la práctica existe un desfase, es decir, un adelanto o un retraso en su apertura. La válvula de escape se abre antes de que el pistón alcance la parte más baja de su recorrido y se cierra después de que éste alcance la parte superior de su recorrido y se cierra después de que éste alcance la inferior.

Durante este desfase, ambas válvulas están abiertas al mismo tiempo, y el impulso de los gases que entran y salen del cilindro sirve para llenarlo con la mezcla y para eliminar los gases.

ORDEN DE ENCENDIDO DE LOS CILINDROS:

Los contrapesos del cigüeñal están dispuestos de modo que lo equilibran perfectamente y aseguran que el encendido de cada cilindro produzca su efecto de una forma regular. En un motor de cuatro cilindros cuyo orden de encendido fuera 1, 2, 3, 4, el cigüeñal y los soportes del motor estarían sometidos a considerables esfuerzos y vibraciones. Estos se reducen al mínimo estableciendo el orden de encendido 1, 2, 4, 3, ó 1, 3, 4, 2.

PISTON Y BIELA

LA FUERZA MOTRIZ:

Al producirse la explosión de la mezcla de gasolina y aire en las cámaras de combustión, los pistones, impulsados por la expansión de los gases, proporcionan la fuerza motriz del motor.

En un coche de tipo medio, cuando el motor está funcionando a su régimen máximo cada pistón puede llegar a efectuar hasta cien recorridos por segundo. Debido a esta rápida sucesión de movimientos, los pistones han de ser resistentes, aunque de poco peso. En la mayoría de los coches modernos, están fabricados de una aleación de aluminio.

El calor generado por la combustión del carburante dilata los pistones y los cilindros; estos últimos son de hierro fundido.

Los segmentos del pistón cierran casi herméticamente el espacio que existe entre el pistón y la pared del cilindro. Los segmentos de compresión, que suelen ser dos, impiden que los gases pasen del cilindro al cárter, y el segmento rascador de aceite retira el exceso de aceite lubricante de la pared del cilindro y lo devuelve al cárter.

La fuerza se transmite desde los pistones al cigüeñal, que, con las bielas, la convierte en movimiento rotatorio. Las bielas suelen ser de acero forjado.

El extremo superior de la biela, llamado pie de biela, se une al pistón por medio del bulón de biela, que le permite a ésta pivotar lateralmente durante el movimiento alternativo de subida y bajada que realiza unida al pistón. El bulón de biela suele ser hueco para pesar menos, y con frecuencia se fija al pistón por medio de dos aros elásticos llamados frenillos.

El extremo inferior de la biela, llamado cabeza de biela, abraza al cigüeñal y describe con él una trayectoria circular, mientras que el pie de biela sigue el movimiento alternativo de bajada y subida del pistón.

La cabeza de biela está seccionada en sentido horizontal u oblicuo. La sección oblicua permite reducir la anchura de la biela en su punto más ancho y aumentar su tamaño.

BULÓN DE BIELA:

El bulón de biela, suelto, gira libre en sus alojamientos y en el pie de biela. Los frenillos impiden que se desplace horizontalmente y roce con las paredes del cilindro.

El bulón de biela, fijo, a la biela por medio de un perno o introducido a presión, sólo puede moverse en los alojamientos del pistón.

SEGMENTOS:

Unos anillos, llamados segmentos, impiden el paso de los gases del cilindro al cárter. Los segmentos se alojan en unos rebajes practicados en la parte superior del pistón. Puede ocurrir que una pequeña cantidad de gas pase el segmento superior, pero un segundo y a veces un tercero, impiden definitivamente su paso al cárter. Otro segmento, rascador, retira el exceso de aceite de las paredes del cilindro.

BIELA:

El pie de biela se une al pistón por medio del bulón, y la cabeza de la biela abraza la muñequilla del cigüeñal.

DILATACIÓN DEL PISTÓN:

La forma de algunos pistones es ligeramente elíptica. Con el calor (izquierda) se dilatan y adquieren forma circular. En otros tipos de pistones, como los de falda partida (derecha), la dilatación se compensa por unas ranuras en la falda del pistón.

CIGÜEÑAL

TRANSMISIÓN DE LA FUERZA:

El cigüeñal, transmite la fuerza del motor a la caja de cambio y, por lo tanto, a las ruedas. Está fundido o forjado en una sola pieza, y algunas de sus partes están mecanizadas con tolerancias de hasta 0,025 mm.

Los apoyos giran y descansan sobre unos cojinetes antifricción, llamados de bancada; las muñequillas giran dentro de las cabezas de las bielas, que las unen a los pistones; los contrapesos conectan los apoyos con las muñequillas y su forma les permite equilibrar y suavizar el esfuerzo del motor.

El volante de inercia es un disco pesado y cuidadosamente equilibrado, fijo al extremo del cigüeñal correspondiente a la caja de cambio. Facilita la suavidad de marcha del motor, pues mantiene la uniformidad en el giro del cigüeñal.

El brusco movimiento alternativo de bajada y subida de los pistones y la inercia del volante producen en el cigüeñal una torsión alternada, que se conoce con el nombre de vibración torsional, en el extremo delantero del cigüeñal se suele colocar un disco metálico provisto de un anillo de goma, de acción amortiguadora.

El orden de encendido de los cilindros también influye en la uniformidad de rotación del cigüeñal. Si consideramos al cilindro más próximo al ventilador como el número uno, el orden de encendido en un motor de cuatro cilindros suele ser 1, 3, 4, 2 ó 1, 2, 4, 3, con lo que se consigue una distribución equilibrada de los giros del cigüeñal.

En el tiempo de explosión, cada pistón impulsa al cigüeñal hacia abajo, pero en los otros tres tiempos es el cigüeñal el que impulsa hacia arriba o hacia abajo al pistón. Las muñequillas están dispuestas sobre el cigüeñal de manera que los impulsos producidos por las explosiones se distribuyen uniformemente.

LUBRICACIÓN DEL CIGÜEÑAL:

El aceite fluye por unos conductos practicados en el cigüeñal entre los apoyos y las muñequillas.

BLOQUE

BLOQUE:

El bloque es la parte principal del motor y suele estar fundido en una sola pieza.

En la mayor parte de los motores, el bloque es de hierro fundido, pues este material es bastante resistente, económico y fácil de mecanizar en grandes series. Puede incrementarse la resistencia del bloque con una aleación de hierro colado y otros metales.

Algunos bloques son de aleación ligera, con o que pesan menos y conducen mejor el calor, pero tienen el inconveniente de ser mas caros. Asimismo, en los bloques de aleación ligera, la superficie de fricción con los pistones es demasiado blanda, por lo que es preciso revestir los cilindros con camisas de hierro colado.

Las cámaras de agua, o conductos a trabes de los cuales circula el agua que refrigera los cilindros, suelen formar parte integrante del bloque. Se comunican con las cámaras de agua de la culata a trabes de unas aberturas existentes en la parte superior del bloque.

Puede ocurrir que aparezcan fisuras en el bloque, debido a la presión producida por el aumento de volumen del agua al congelarse. A veces, el aumento de volumen del agua puede llegar a desalojar los tapones que sellan ciertos orificios necesarios para la fundición del bloque, pero estos tapones nunca deben considerarse como válvulas de seguridad.

La disposición de los cilindros puede ser longitudinal ( motor de cilindros en línea ); en dos lineas, formando angulo entre sí ( motor de cilindros en V ), o en dos lineas laterales, cada una a un lado del cigüeñal ( motor de cilindros opuestos ). La disposición en la mayoría de los motores de cuatro a seis cilindros es lineal.

Cuando mayor sea él numero de cilindros en un motor, más suave será su funcionamiento, sobre todo a pocas revoluciones. En la mayoría de los automóviles de gran cilindrada ( 6 u 8 cilindros), suele adoptarse la disposición en V.

Son pocos los motores que utilizan el sistema de cilindros opuestos; esto ocurre generalmente en los coches de motor trasero, debido al limitado espacio.

CAMISAS:

Las camisas secas están rodeadas por el metal del bloque del motor. Las camisas húmedas tienen mayor parte de su superficie en contacto con el agua del sistema de refrigeración.

JUNTA DE CULATA:

Sirve para sellar el espacio comprendido entre el bloque y la culata y evita fugas de gases y del agua de refrigeración.

CULATA Y VALVULAS

CULATA:

El material que más se suele emplear para la culata de un motor de válvulas en cabeza es el hierro colado, aunque muchos automóviles la montan de aluminio. El aluminio se utiliza también en numerosos motores de gran rendimiento, especialmente en coches deportivos, debido a su menor peso y mejor conducción del calor. Pero las culatas de guías y asientos de válvulas, y pueden presentar dificultades en su unión con los distintos coeficientes de dilatación de ambos materiales.

La cara inferior de la culata esta mecanizada para que asiente perfectamente en la cara superior del bloque. Generalmente se coloca una junta entre las dos caras, pero algunos motores prescinden de ella gracias al perfecto ajuste de la culata con el bloque, que impide fugas de gas, utilizando en su lugar aros de estanqueidad de goma para evitar escapes de agua del sistema de refrigeración.

Cualquier deformación en las caras de la culata o del bloque puede producir perdidas de compresión o de agua. Estas deformaciones pueden producirse si el motor funciona con insuficiente cantidad de agua en el sistema de refrigeración.

Aunque el colector de la admisión puede ser de aluminio, el de escape tiene que ser necesariamente de un material muy resistente al calor, como el hierro colado o el acero.

REFRIGERACIÓN DE LAS VÁLVULAS:

Las válvulas de admisión suelen ser más grandes que las de escape debido a que el flujo de gases en la admisión es mas lento que en el escape, pues en este ultimo tiempo actúan bajo presión.

Cuando el motor, funciona a su máxima potencia, la válvula de escape puede llegar a ponerse incandescente. El calor excedente se elimina a trabes de la guía en que se aloja su cola.

FLUJO DE GASES EN LA CULATA:

La mezcla de gasolina y aire penetra en los cilindros por un costado y los gases quemados salen por el opuesto, formando un flujo de gases. En otros motores, ambos colectores están en el mismo lado del motor, y el calor del escape contribuye a la vaporación de la mezcla.

MECANISMO DE APERTURA

Y

CIERRE DE LAS VÁLVULAS

ARBOL DE LEVAS CON EMPUJADORES:

El sistema de apertura de las válvulas esta concebido de forma que abra y cierre cada un de ellas en un momento determinado del ciclo de cuatro tiempos, y la mantenga abierta el tiempo necesario para permitir el flujo de gases.

Para efectuar la apertura y cierre de las válvulas se puede recurrir a diversos procedimientos. Él más frecuente es el que utiliza empujadores y balancines accionados por un árbol de levas situado en el bloque. El árbol de levas es accionado por una cadena ( o un juego de piñones ) desde el cigüeñal y gira a la mitad de revoluciones de este.

En su rotación, cada una de las levas del árbol levanta su correspondiente taque y empujador, haciendo bascular el balancín, que empuja la válvula hacia abajo. La válvula se cierra por la acción de un muelle cuando, al continuar su rotación, el árbol de levas permite el descenso del taque.

Para su mejor funcionamiento, las válvulas deben cerrar perfectamente. Para conseguir esto tiene que existir una cierta holgura, llamada juego de taques, entre válvula cerrada y su correspondiente balancín. Esta holgura permite la dilatación de la válvula cuando se calienta.

El juego de taques varia considerablemente según los diferentes tipos de motores, pero es importante ajustarlos perfectamente a las tolerancias indicadas por el fabricante.

Como el sistema de encendido debe originar una chispa en cada bujía y en el momento preciso, de acuerdo con el mecanismo de apertura y cierre de las válvulas, el distribuidor, encargado de suministrar la corriente a las bujías, suele ser accionado por el árbol de levas o por el cigüeñal, a trabes de un piñón.

El árbol de levas se apoya en el árbol de modo que quede asegurado el orden de encendido. El contorno y disposición de las levas influyen decisivamente en la potencia del motor y en su consumo de gasolina.

ARBOL DE LEVAS:

Este eje suele ser de acero forjado o hierro fundido, y esta mecanizado y endurecido para que ofrezca la máxima resistencia al desgaste en el contorno de las levas. Las levas están dispuestas de acuerdo con el orden de encendido.

MECANISMO DE ACCIONAMIENTO DE LAS VÁLVULAS:

La leva actúa sobre la válvula a trabes del taque, empujador y balancín. Al elevarse el taque y el empujador, el balancín bascula y empuja a la válvula hacia abajo. Después, el árbol de levas permite el descenso del taque y el empujador, con lo que la válvula vuelve a cerrarse.

BALANCÍN:

En algunos motores es de chapa de acero estampada y pivote sobre una rotula.

ARBOL DE LEVAS SIMPLE

Y

DOBLE EN CULATAS

ARBOL DE LEVAS SIMPLE Y DOBLE EN CULATA:

Debido a que el mecanismo de apertura y cierre de las válvulas realiza un movimiento alternativo, los diseñadores tratan de reducir su peso para obtener elevado régimen de revoluciones del motor. Para conseguir esto se utilizan uno o dos árboles de levas en culata. La acción de estos árboles de levas sobre las válvulas es más directo, ya que interviene un menor numero de piezas que si el árbol de levas estuviera en el bloque.

Una forma muy sencilla de transmitir el movimiento desde el cigüeñal a un árbol de levas en culata consiste en el empleo de una cadena. Pero sin un tensor adecuado, una cadena larga tendería a latiguear. El tipo de tensor utilizado en la mayor parte de las cadenas de transmisión es una pieza de acero pulida y ligeramente combada o recubierta por una lamina de goma. Un muelle oprime esta pieza contra la cadena.

Otro tipo consiste en un taco de caucho sintético, pegado a un pistón pequeño, empujado por un muelle y accionado por la presión del aceite.

Un tercer tipo esta formado por un brazo, en cuyo extremo se encuentra un piñón libre, que engrana con la cadena y que esta oprimido contra la misma por un muelle.

Algunos coches de competición utilizan piñones que engranan en el cigüeñal y en el árbol de levas, pero este sistema tiende a producir demasiados ruidos.

Uno de los sistemas de transmisión más recientes utiliza una correa dentada de caucho, dispuesta en la parte exterior del bloque. Estas correas no necesitan lubricación y están fabricadas con caucho resistente al aceite, moldeado sobre una armadura inextensible. Para evitar que patinen los dientes de la correa, estos engranan en el dentado de las poleas situadas en el cigüeñal y en el árbol de levas.

En algunos motores, el árbol de levas en culata acciona las válvulas a trabes de un balancín, pero en la actualidad se tienden a suprimir los balancines y a colocar las válvulas directamente bajo las levas.

Para evitar el desgaste que produciría el rozamiento del árbol sobre las válvulas se utiliza un taque invertido entre la leva y la cola de válvula. Este se desliza a lo largo de una guía y es lo suficientemente grande como para alojar el conjunto válvula-muelle.

Algunos diseños de árbol de levas en culata incluyen taques hidráulicos con ajuste automático y sin posibilidad de que aparezcan ruidos de taques.

El taque hidráulico se compone de dos partes, una de las cuales se desliza dentro de la otra. El aceite, que actúa bajo presión, separa ambas partes, con lo que se anula el juego cuando el motor esta en marcha.

TAQUES:

Para proteger la válvula contra el desgaste que produciría la leva, se coloca entre ambas un taque. El juego se ajusta por medio de arandelas de reglaje.

CORREA DE DISTRIBUCIÓN:

En algunos motores se utiliza una correa dentada en lugar de una cadena para accionar el árbol de levas. Los dientes de su parte interior están diseñados para que engranen en el dentado de las poleas del árbol de levas y del cigüeñal.

ARBOL DE LEVAS EN CULATA:

El accionamiento por cadena del árbol de levas desde el cigüeñal puede sé directo o por medio de dos cadenas a trabes de piñones intermediarios. Las válvulas son accionadas directamente por levas y taques o por levas y balancines.