Sistemas de Transmisión de la Distribución

Transmisión mediante Piñones o Cascada de Engranajes

Este sistema de accionamiento es utilizado cuando el árbol de levas está situado en el bloque. Los dientes suelen tener forma helicoidal para minimizar los ruidos. Es el accionamiento más rumoroso. Este tipo de accionamiento se usa principalmente en vehículos industriales.

Transmisión por Cadena

Este sistema de accionamiento es utilizado cuando el árbol de levas está situado en el bloque o en la culata. La carga se reparte sobre un número de dientes mayor que en el sistema de transmisión anterior, produciéndose un desgaste más uniforme. Para paliar las holguras se incluyen patines y un tensor que mantienen la tensión.

Transmisión por Correa Dentada

Mediante este sistema de distribución se minimizan los ruidos y los desgastes son menores. Es utilizado cuando el árbol de levas va situado en cabeza. Es imprescindible el uso de tensores. Es necesario sustituir la correa y tensores cada ciertos kilómetros.

Mantenimiento y Características de la Correa de Distribución

Kilometraje de Sustitución

La sustitución se realiza cuando se ha llegado al kilometraje o periodo de tiempo indicado por el fabricante. El tensor, los rodillos y la bomba de agua (si es accionada por la correa) se deben sustituir en cada cambio de correa, ya que si no, podría haber averías. Una correa destensada indica alargamiento por exceso de kilómetros. En las inspecciones es aconsejable hacer una inspección visual de los dientes, del reverso y costados de la correa, a la vez que buscamos distensiones, ruidos con el motor arrancado y acelerando. Estos ruidos indican desgaste en tensores o rodillos.

Precauciones con las Correas

Es conveniente asegurarse que esté bien protegida en el motor durante el funcionamiento por una carcasa de plástico, lo cual evita la contaminación con aceite, combustible, agua o polvo.

Características de una Correa

Tanto la correa de distribución como la original deben tener las siguientes características:

• Dentado igual (tanto en forma como en perfil).
• Mismo número de dientes.
• Anchura igual.

Nota: Las correas suelen tener dos tipos de nomenclaturas, una del fabricante y otra normalizada.

Componentes Clave del Sistema de Distribución

Leva

Dispositivo que permite transformar un movimiento de rotación en un movimiento rectilíneo alternativo.

Árbol de Levas

Es el órgano que controla el tiempo de apertura y cierre de las válvulas. Está constituido por un eje de acero al carbono forjado y cementado en el que están mecanizadas las levas para la apertura y cierre de válvulas de admisión y escape.

Perfiles de Levas

Existen levas con diferentes perfiles, en función de:

• Si la válvula es de escape o de admisión.
• Si el motor es diésel o gasolina.
• El número de revoluciones normal de funcionamiento.

Tipos de perfiles de levas:

• Perfil oval: La apertura y cierre de la válvula se produce de una forma lenta y progresiva.
• Perfil tangencial: Se consiguen aperturas y cierres de válvulas rápidos.

Taqués

Transmiten el movimiento de la siguiente forma:

• Cuando el árbol de levas va situado en el bloque, de la leva a la varilla empujadora.
• Si el árbol va situado en la culata, desde la leva a la válvula.

Tiene forma de vaso. En su desplazamiento se deslizará sobre una superficie mecanizada y estará sometido a un pequeño movimiento de rotación para que el desgaste sea regular en toda su superficie.

Balancines o Semibalancines

Son las palancas que transmiten directa o indirectamente el movimiento de la leva a la válvula. Existen dos tipos:

• Basculante: Por un extremo recibe el empuje y por el otro lo transmite, basculando en la parte central.
• Oscilante o Semibalancín: El movimiento lo recibe directamente el balancín en su zona central, basculando en un extremo y transmitiendo el movimiento en el otro. Pueden llevar compensadores hidráulicos.

Otros Componentes

• Varillas Empujadoras
• Muelles de Válvulas

Las Válvulas del Motor

Las válvulas son componentes situados en la cámara de combustión que se encargan de abrir y cerrar los orificios de entrada y salida de gases en cada ciclo de funcionamiento.

Partes de la Válvula

• Cabeza: Mecanizada en toda su superficie, con una inclinación o conicidad en la superficie de asiento que permite un cierre hermético sobre el orificio de la culata.
• Vástago: Cilíndrico y unido a la cabeza; sirve de guía en el desplazamiento axial. No puede estar doblado.
• Cola: Zona donde están las entalladuras o ranuras para el asiento de los semiconos o chavetas.

Características Operacionales de las Válvulas

Temperaturas

Existen válvulas huecas, que reducen un 60% el peso y refrigeran mucho mejor (entre 80 y 150°C menos). La válvula de admisión puede alcanzar una temperatura de 400°C y la de escape de 800°C.

Tamaño y Número

Las válvulas más pequeñas corresponden al motor que contiene más válvulas por cilindro. Los vástagos de las válvulas son cada vez más finos, lo que las hace más ligeras y mejora la circulación de los gases. Se pueden constatar diferencias en la longitud de las válvulas.

A mayor número de válvulas, menores son las dimensiones. Al aumentar el número de válvulas, el espacio del que se dispone en la cámara de combustión obliga a la reducción de su tamaño, pero aumentando la sección total de paso de gases.

Material

Es importante en lo que al peso se refiere. El acero es el más empleado, pero también se utilizan otros (como el titanio) que reducen el peso.

Dimensiones Principales

• Diámetro de la cabeza: Cuando es mayor, mejor es el llenado a mayor número de revoluciones.
• Alzada: Longitud que se desplaza la válvula. Si esta es mayor, mejor circularán los gases a alto régimen. Para que sea mayor hay que cambiar el árbol de levas.
• Sección: Está en función del diámetro de las válvulas y de la alzada. Es necesario multiplicar la longitud de la circunferencia por la alzada.
• Ángulo del asiento: Cuando es mayor, se favorece el llenado de los cilindros; si el ángulo es menor, la resistencia mecánica del asiento es ligeramente superior.

Refrigeración

La válvula de admisión es refrigerada por los gases frescos que entran. La de escape disipa su calor cuando entra en contacto con el asiento de la válvula. Esta es una de las razones que obligan a mantener la refrigeración de la culata en condiciones óptimas. Algunas están refrigeradas por sodio. La temperatura de los asientos de válvula debe de ser lo más baja posible.

Asientos y Guías

• Asientos: Es necesario montar los asientos porque el material de la culata es blando y, en caso contrario, no soportaría el continuo golpeteo a que está sometido el asiento durante su funcionamiento.
• Guías: Son piezas postizas colocadas a presión en la culata. Sirven de guía al vástago de la válvula, evitan el desgaste de la culata y evacuan el calor de la válvula a través del circuito de refrigeración.

Averías Frecuentes en los Sistemas de Distribución

Falta de Estanqueidad en las Válvulas

La falta de estanqueidad puede ser causada por:

• Carbonilla en las válvulas de escape por consumo elevado de aceite.
• Carbonilla en las válvulas de admisión debido a gasolina carbonizada.
• Válvula pisada por un mal reglaje.
• Válvula quemada por un mal reglaje (parcialmente abierta y no disipa su calor).
• Asientos quemados por exceso de temperatura.
• Fatiga en los asientos de válvula y de culata por exceso de funcionamiento.
• Válvula doblada.

Ruidos de Distribución

Los ruidos pueden indicar:

• Excesivo juego en el accionamiento de la válvula debido a un mal reglaje o a uno de sus taqués sucios, con aire o con excesivo desgaste.
• El desgaste en rodillos o tensor produce un ruido similar a un silbido/zumbido (con el tiempo producirá rotura de la distribución).
• El exceso de tensión en la correa de distribución produce un silbido al acelerar, aunque los rodillos y el tensor estén bien.
• Demasiada holgura en los engranajes o cadena muy estirada.

Fatiga y Desgaste de los Elementos

Producirá pérdida de rendimiento en el motor e incluso podrá causar consumos de aceite elevados, averías por roturas, etc.

Desfase en el Mecanismo de Sincronización

Causas comunes:

• Mal calado de la distribución.
• Desfase accidental al estar la correa muy destensada.
• Rotura de la correa de distribución o de alguno de sus rodillos o tensores.
• Rotura de la cadena o de uno de sus patines.
• Rotura del dentado de los engranajes.

Consumo de Aceite

Debido al deterioro de los retenes de las válvulas; en estos casos el motor está bien de compresión. Este consumo es más frecuente en los motores de gasolina porque, cuando está la mariposa de gases cerrada y el motor caliente, el pistón al hacer la admisión no puede absorber el aire que necesita y absorbe aceite a través de los vástagos de las válvulas.

Procedimientos de Mantenimiento: Sustitución, Calado y Tensado

Esta operación consiste en cambiar el mecanismo de sincronización, correa, tensor, rodillos y bomba de agua. Para realizar la sincronización de la distribución hay que realizar su calado.

Calado de la Distribución

Calar significa dejar el elemento en cuestión en una posición determinada respecto a otros para que, cuando queden unidos por la correa, giren de forma sincronizada. La forma de calado puede ser: por marcas o por agujeros.

Las piezas que se suelen calar son el cigüeñal y los árboles de levas en los motores Otto (gasolina), y la bomba de inyección en motores diésel.

Referencias de Calado

• Para calar cigüeñales: En el piñón de la distribución, polea, volante motor o en el cigüeñal.
• Calar árboles de levas: Rueda dentada, buje rueda dentada o en la parte trasera del árbol de levas.
• Calar bombas de inyección: Rueda dentada o en el buje de la rueda dentada.

Tensado de la Correa

El tensado puede ser:

• Manual: Utilizando un tensor manual.
• Automático: A través de un muelle que ataca al tensor; aun así, hay que comprobar con un aparato la tensión para ver si es la adecuada.

Para medir la tensión de la correa usamos dos tipos de tensiómetros:

• Tensiómetro de Deflexión.
• Tensiómetro Sónico: Mide la frecuencia del sonido de la correa cuando la hacemos vibrar.

En los motores más antiguos se daba una tensión a la correa y se dejaba el motor funcionando con esa tensión hasta su sustitución. De esta manera, en los primeros 1.000 km de funcionamiento la correa se estira la mitad de lo que se va a estirar en su vida útil y durante el resto de kilómetros se estirará la otra mitad.

Si se monta una correa de distribución que haya sido usada, hay que fijarse en el dial en qué punto de la zona de destensado estaba y dejarla en la misma posición; no darle nunca un máximo tensado ni más unidades de tensión a una correa usada para estirarla, pues el primer estirado ya lo ha hecho.

Verificaciones y Reglaje en la Distribución

Verificaciones Generales

Se deben realizar las siguientes verificaciones en los sistemas de distribución:

• Juego entre guía y válvula.
• Asientos de las válvulas en la culata.
• Estanqueidad de las válvulas.
• Alojamiento del árbol de levas.
• Engranajes de distribución.
• Juego axial del árbol de levas.
• Diámetro del alojamiento de los taqués y su juego de montaje.

Verificaciones Específicas por Componente

• Verificación de las Válvulas: Inspección visual y limpieza, longitud de las válvulas, diámetro de los vástagos.
• Verificación de los Muelles de las Válvulas: Longitud con carga y sin carga, desviación del muelle.
• Verificación del Juego entre Árbol y Alojamientos: Diferencia de diámetros, mediante hilo plástico calibrado.
• Verificación del Árbol de Levas: Verificación de los diámetros de los apoyos, verificación de la excentricidad del árbol de levas, verificación de los lóbulos de las levas.
• Verificación de los Taqués: Verificación diámetro exterior, verificación de los taqués hidráulicos.
• Verificación de la Cadena, Tensor y Piñones: Verificación de cadena de distribución, verificación de los piñones de distribución, verificación del tensor hidráulico de la cadena, verificación de los patines de la cadena.

Reglaje de Válvulas

Si tenemos taqués hidráulicos no hará falta hacer reglaje de válvulas, ya que se ajustan automáticamente. Los reglajes de válvulas se pueden realizar de las siguientes formas:

• Automáticamente a través de taqués hidráulicos.
• Por ajuste de un tornillo.
• A través de pastillas de reglaje calibradas.
• A través de taqués de diferentes espesores.

Existen dos métodos para realizar el reglaje de válvulas: el método del cruce de válvulas y el método de la válvula de escape pisada.