Como ya hemos dicho, durante 2 vueltas del Cigüeñal se realizan en el Cilindro una Fase de Admisión y otra de Escape, por tanto, la Válvula de Admisión debe abrirse una sola vez en ese espacio de tiempo(Ciclo Completo) y lo mismo debe ocurrir con la de Escape. Por ello, el Árbol de Levas debe dar la mitad de vueltas que el Cigüeñal y para lograrlo se acoplan ambos mediante engranajes que guardan una relación de 2:1. El Árbol de Levas emplea un piñón con doble número de dientes que el del Cigüeñal. Estos engranajes se denominan Engranajes de Distribución y se alojan en el Cárter de Mando, situado en la parte delantera del Bloque motor, también llamado Cárter de Distribución. Por parte delantera del Bloque se entiende la opuesta a la del Volante Motor.
El sistema de mando del Árbol de Levas depende esencialmente del alojamiento de éste. Cuando va situado en el Bloque motor(OHV), el mando puede realizarse engranando directamente el piñón del Cigüeñal con el del Árbol de Levas. Como vemos en la figura 1.
Para conseguir un funcionamiento silencioso, el piñón del Árbol de Levas suele fabricarse de resina sintética y dientes helicoidales, en cuyo caso, también son así los dientes del piñón del Cigüeñal. En cuanto al piñón del Cigüeñal suele fabricarse en acero ya que con esto se consigue que el mayor desgaste lo sufra el piñón del Árbol de Levas, que puede sustituirse con mayor facilidad.
En la mayoría de los motores con Sistema OHV, dado el posicionamiento relativo entre Cigüeñal y Árbol de Levas, el mando se realiza por medio de Cadena. Para reducir el ruido en el funcionamiento se dispone de un Tensor sobre la Cadena que la mantiene posicionada convenientemente en todo momento. Podemos ver un ejemplo en la figura 2.
La acción de tensado del Tensor puede ser mecánica o hidráulica. En la figura 3 podemos ver el despiece de Tensores de los 2 tipos.
Si nos fijamos en el Tensor Mecánico, vemos que el muelle mantiene aplicado al patín contra la Cadena, el conjunto va guiado por el eje soporte y la arandela de cierre, y se fija al Bloque motor por medio del tornillo. El roce contra la Cadena en el funcionamiento se produce con un taco de caucho sintético acoplado en la punta del patín.
Si estudiamos el Tensor Hidráulico, vemos que el tensado de la Cadena se logra por la acción conjunta del muelle y la presión de aceite del Sistema de Lubricación del motor, en efecto, la presión del aceite proveniente del Bloque motor entra por un conducto interno del cuerpo del Tensor y empuja al pistón en dirección a la Cadena, aplicando el patín contra la Cadena. En este modelo de Tensor Hidráulico se puede apreciar en el patín un orificio por el que escapa una pequeña cantidad de aceite que pasa por unos canales practicados en el pistón y que está destinada a optimizar el engrase de la Cadena de Distribución.
En la actualidad, la mayoría de motores emplea el Sistema OHC o alguna de sus variantes, al estar el piñón del Árbol de Levas en la Culata la Cadena de mando debe ser más larga, resultando con ello más ruidosa en su funcionamiento, Sin embargo, con el desarrollo de nuevos materiales ha sido sustituida en la mayoría de motores OHC por una Correa Dentada de caucho sintético y fibra de vidrio moldeado en una armadura inextensible, que da un funcionamiento sumamente silencioso al Sistema de Distribución. En la figura 4 podemos ver un ejemplo.
En este caso vemos que se aprovecha la Correa Dentada para dar movimiento a la Bomba de Agua, que a su vez ejerce de Tensor. Existen diversas disposiciones de la Correa en los Sistemas OHC en las que se puede utilizar para dar movimiento a la Bomba de Aceite, en los casos que no disponga un piñón el Cigüeñal para el efecto. Y por supuesto, como veremos detenidamente en el Tema 10 dedicado a la Inyección Diesel, en todo motor Diesel la Correa Dentada de la Distribución se encarga de dar movimiento a la Bomba de Inyección puesto que requiere estar sincronizada con el Diagrama de Distribución y es uno de los elementos del motor Diesel más delicados en cuanto a la Puesta a Punto.
En la figura 5 vemos un motor Diesel con Inyección Common-Rail, que ya la estudiaremos, con Sistema de Distribución DOHC.
En la imagen podemos ver que el Cigüeñal da movimiento, mediante la Correa Dentada, a la Bomba de Inyección de Alta Presión, a los 2 Árboles de levas y a la Bomba de Agua. También podemos ver que la Correa pasa por 2 Rodillos Guía y finalmente entre la Bomba de Agua y el Cigüeñal se encuentra el Tensor de la Correa.
Los Tensores de Correas de Distribución son rodillos mecánicos, 2 sistemas son los más empleados. Uno de ellos es el Tensor en el que su núcleo se basa en una Excéntrica, gracias a ello se puede regular la fuerza con la que se tensa la Correa mediante la herramienta adecuada y seguidamente fijarlo al Bloque motor atornillado manteniendo la posición adecuada. Vemos un ejemplo en la figura 6.
El otro sistema de Tensor Mecánico es el que tiene en su base de acoplamiento al Bloque motor taladros de corredera, con el que se puede regular igualmente la fuerza con la que se tensa la Correa. Vemos uno en la figura 7.
Para comprobar que la Tensión de la Correa de Distribución sea la correcta, existe una herramienta específica para este cometido denominada Tensiómetro de Correa en el que se comprueban los valores de Fuerza de Tensión recomendados según el fabricante del motor. Vemos uno en la figura 8.
Por último hay que mencionar otro tipo de Mando en la Distribución y es el llamado "Cascada de Piñones", se basa en el uso de piñones como medio de transmisión del movimiento del Cigüeñal a los distintos elementos de la Distribución. Vemos un ejemplo en la figura 9.
Su principal ventaja con respecto al mando por Cadena o Correa Dentada es la práctica ausencia de mantenimiento puesto que un en motor de este tipo, donde su Sistema de Lubricación no falle y se use Aceite motor de la calidad recomendada por el fabricante, los Piñones y cojinetes de Distribución no sufrirán desgaste prematuro. Sus desventajas son una mayor rumorosidad en funcionamiento y cuando haga falta desmontar la "Cascada" por algún motivo, por ejemplo para sustituir varios piñones o sus cojinetes, su posterior Puesta a Punto es más complicada, pues hay que tener en cuenta un mayor número de Marcas de Referencia.
Hasta aquí el estudio de los sistemas de mando en la Distribución, en el próximo artículo estudiaremos detenidamente las Válvulas y su disposición en la Cámara de Combustión.
Gracias por su atención. Comenten dudas o críticas, hasta la próxima y un saludo.
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