Propósito, dispositivo, operación de temporización. Motor de combustión interna: mecanismo de distribución de gas

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificación: 2024-02-19 14:11

El mecanismo de distribución de gas de un automóvil es uno de los mecanismos más complejos en el diseño de motores. El control de las válvulas de admisión y escape del motor de combustión interna se basa completamente en la sincronización. El mecanismo controla el proceso de llenado de los cilindros con una mezcla de aire y combustible al abrir la válvula de admisión en el tiempo de admisión. La sincronización también controla la eliminación de los gases de escape de la cámara de combustión interna; para ello, la válvula de escape se abre en la carrera de escape.

Mecanismo de sincronización

Las piezas del mecanismo de distribución realizan diferentes funciones:

• Árbol de levas abre y cierra válvulas.
• El mecanismo de accionamiento acciona el árbol de levas a una determinada velocidad.
• Las válvulas cierran y abren los puertos de admisión y escape.

Las partes principales de la sincronización son el árbol de levas y las válvulas. El árbol de levas, o árbol de levas, es el elemento sobre el que se sitúan las levas. Es conducido y gira sobre cojinetes. En el momento de la carrera de admisión o escape, las levas ubicadas en el eje, durante la rotaciónpresione los levantaválvulas.

El mecanismo de distribución se encuentra en la culata. La culata tiene un árbol de levas y cojinetes, balancines, válvulas y levantaválvulas. La parte superior del cabezal está cerrada con una tapa de válvula, que se instala con una junta de sellado especial.

Funcionamiento del mecanismo de temporización

La sincronización está totalmente sincronizada con el encendido y la inyección de combustible. En pocas palabras, en el momento en que presiona el pedal del acelerador, la válvula del acelerador se abre, permitiendo que el aire fluya hacia el colector de admisión. Como resultado, se forma una mezcla de combustible y aire. Después de eso, el mecanismo de distribución de gas comienza a funcionar. La sincronización aumenta el rendimiento y libera los gases de escape de la cámara de combustión. Para el correcto desempeño de esta función, es necesario que la frecuencia de apertura de las válvulas de sincronización de entrada y salida sea alta.

Las válvulas son accionadas por el árbol de levas del motor. Cuando aumenta la velocidad del cigüeñal, el árbol de levas también comienza a girar más rápido, lo que aumenta la frecuencia de apertura y cierre de las válvulas. Como resultado, la velocidad del motor y la potencia aumentan.

La combinación del cigüeñal y el árbol de levas hace posible que el motor de combustión interna queme exactamente la cantidad de mezcla de aire y combustible necesaria para el funcionamiento del motor en un modo u otro.

Características de transmisión de distribución, cadena y correa

La polea de transmisión del árbol de levas está fuera de la culata. Para evitarocurrieron fugas de aceite, un sello de aceite está ubicado en el cuello del eje. La cadena de distribución impulsa todo el mecanismo de distribución y se desgasta por un lado en la rueda dentada o polea conducida, y por otro lado transmite la fuerza desde el cigüeñal.

La disposición correcta y constante del cigüeñal y el árbol de levas entre sí depende de la transmisión por correa de la válvula. Incluso pequeñas desviaciones en la posición pueden hacer que la sincronización, el motor falle.

Se considera que la transmisión por cadena que usa un rodillo de sincronización es la más confiable; sin embargo, existen algunos problemas para garantizar el nivel requerido de tensión de la correa. El principal problema al que se enfrentan los conductores y que es típico de la cadena del mecanismo es su rotura, que suele ser la causa de la flexión de las válvulas.

Entre los elementos adicionales del mecanismo se incluye el rodillo de distribución que sirve para tensar la correa. Las desventajas de la transmisión por cadena de distribución, además del riesgo de rotura, también incluyen un alto nivel de ruido durante el funcionamiento y la necesidad de cambiarlo cada 50-60 mil kilómetros.

Mecanismo de válvula

El diseño del mecanismo de válvula incluye asientos de válvula, guías de válvula, mecanismo de rotación de válvula y otros elementos. La fuerza del árbol de levas se transmite al vástago o al enlace intermedio: el balancín de la válvula o el balancín.

No es raro encontrar modelos de temporización que requieren un ajuste constante. Dichos diseños tienen arandelas y pernos especiales, cuya rotación se estableceautorizaciones necesarias. A veces, los espacios se mantienen automáticamente: su posición se ajusta mediante compensadores hidráulicos.

Gestión de etapas de distribución de gas

Los modelos de motores modernos han sufrido cambios significativos, habiendo recibido nuevos sistemas de control basados en microprocesadores, la llamada ECU. En el campo de la construcción de motores, la tarea principal no era solo aumentar la potencia, sino también la eficiencia de las unidades de potencia producidas.

Fue posible aumentar el rendimiento de los motores, mientras se reducía el consumo de combustible, solo con el uso de sistemas de control de tiempo. El motor con tales sistemas no solo consume menos combustible, sino que tampoco pierde potencia, por lo que se han utilizado en todas partes en la producción de automóviles.

El principio de funcionamiento de tales sistemas es que controlan la velocidad de rotación del árbol de levas de distribución. Esencialmente, las válvulas se abren un poco antes debido al hecho de que el árbol de levas gira en la dirección de rotación. De hecho, en los motores modernos, el árbol de levas ya no gira en relación con el cigüeñal a una velocidad constante.

La tarea principal sigue siendo el llenado más eficiente de los cilindros del motor, dependiendo del modo seleccionado de su operación. Dichos sistemas controlan el estado del motor y corrigen el suministro de la mezcla de combustible: por ejemplo, en ralentí, sus volúmenes se reducen casi al mínimo, ya que no se requiere combustible en grandes cantidades.

Dispositivos de temporización

Dependiendo delas características de diseño del motor del automóvil y el mecanismo de distribución de gas, en particular, la cantidad de unidades y su tipo pueden variar.

• Transmisión por cadena. Un poco antes, esta unidad era la más común, sin embargo, ahora se usa en la sincronización diesel. Con este diseño, el árbol de levas está ubicado en la culata y es impulsado por una cadena que sale del engranaje. La desventaja de tal transmisión es el difícil proceso de reemplazar la correa, ya que está ubicada dentro del motor para garantizar una lubricación constante.
• Transmisión por engranajes. Se instaló en los motores de tractores y algunos automóviles. Muy confiable, pero extremadamente difícil de mantener. El árbol de levas de dicho mecanismo se encuentra debajo del bloque de cilindros, por lo que el engranaje del árbol de levas se adhiere al engranaje del cigüeñal. Si una transmisión de sincronización de este tipo quedaba inutilizable, el motor se cambiaba casi por completo.
• Transmisión por correa. El tipo más popular, instalado en unidades de potencia de gasolina en automóviles de pasajeros.

Pros y contras de la transmisión por correa

La transmisión por correa ganó popularidad debido a sus ventajas sobre tipos similares de transmisiones.

• A pesar de que la producción de tales estructuras es más difícil que la cadena, cuesta mucho menos.
• No requiere lubricación constante, por lo que la transmisión se colocó en el exterior de la unidad de potencia. Como resultado de esto, se facilitó enormemente la sustitución y el diagnóstico de la sincronización.
• Porque la transmisión por correa no tiene partes metálicasinteractúan entre sí, como en una cadena, el nivel de ruido durante su funcionamiento ha disminuido significativamente.

A pesar de la gran cantidad de ventajas, la transmisión por correa también tiene sus desventajas. La vida útil de la correa es varias veces más corta que la de la cadena, lo que hace que se reemplace con frecuencia. En el caso de una correa rota, es muy probable que haya que reparar todo el motor.

Las consecuencias de una correa de distribución rota o suelta

Si se rompe la cadena de distribución, el nivel de ruido aumenta mientras el motor está en marcha. En general, tal molestia no causa algo imposible en términos de reparación, a diferencia de la correa de distribución. Cuando la correa se afloja y s alta sobre un diente de engranaje, se produce una ligera violación del funcionamiento normal de todos los sistemas y mecanismos. Como resultado, esto puede provocar una disminución de la potencia del motor, un aumento de la vibración durante el funcionamiento y un arranque difícil. Si el cinturón s altó sobre varios dientes a la vez o se rompió por completo, las consecuencias pueden ser de lo más impredecibles.

La opción más inocua es una colisión entre un pistón y una válvula. La fuerza del impacto será suficiente para doblar la válvula. A veces es suficiente doblar la biela o destruir completamente el pistón.

Una de las averías más graves de un coche es una correa de distribución rota. En este caso, el motor tendrá que revisarse o cambiarse por completo.

Servicio de correa de distribución

El nivel de tensión de la correa y su estado general es uno de los más frecuentemente verificados cuandoFactores de mantenimiento del automóvil. La frecuencia de la inspección depende de la marca y el modelo específicos de la máquina. Procedimiento de control de la tensión de la correa de distribución: se inspecciona el motor, se retira la cubierta protectora de la correa, después de lo cual se verifica que esta última no esté torcida. Durante esta manipulación, no debe girar más de 90 grados. De lo contrario, la correa se tensa con un equipo especial.

¿Con qué frecuencia se cambia la correa de distribución?

La correa se reemplaza por completo cada 50-70 mil kilómetros del automóvil. Se puede realizar con mayor frecuencia en caso de daños o signos de delaminación y grietas.

Dependiendo del tipo de sincronización, la complejidad del procedimiento de reemplazo de la correa también cambia. Hasta la fecha, se utilizan dos tipos de mecanismos de distribución de gas en los automóviles: con dos árboles de levas (DOHC) o uno (SOHC).

Reemplazo del mecanismo de distribución de gas

Para cambiar la correa de distribución del SOHC basta con tener a mano una pieza nueva y un juego de destornilladores y llaves.

Primero, se quita la cubierta protectora del cinturón. Se fija con pestillos o pernos. Después de quitar la tapa, se abre el acceso a la correa.

Antes de aflojar la correa, se colocan marcas de sincronización en el engranaje del árbol de levas y el cigüeñal. En el cigüeñal, se colocan marcas en el volante. El eje se gira hasta que las marcas de sincronización en la carcasa y en el volante coinciden entre sí. Si todas las marcas coinciden entre sí, proceda a aflojar y quitar la correa.

Para quitar la correa del engranaje del cigüeñal, es necesario desmontar la polea de distribución. Para ello, se levanta el coche con un gato y se le quita la rueda derecha, que da acceso al perno de la polea. Algunos de ellos tienen agujeros especiales a través de los cuales se puede fijar el cigüeñal. Si no están allí, el eje se fija en un lugar instalando un destornillador en la corona del volante y apoyándolo contra la carcasa. Después de eso, se retira la polea.

El acceso a la correa de distribución está completamente abierto y puede comenzar a quitarla y reemplazarla. El nuevo se coloca en los engranajes del cigüeñal, luego se adhiere a la bomba de agua y se coloca en los engranajes del árbol de levas. Para el rodillo tensor, la correa se enrolla en la última vuelta. Después de eso, puede devolver todos los elementos a su lugar en el orden inverso. Solo queda tensar el cinturón con el tensor.

Antes de poner en marcha el motor, se recomienda girar el cigüeñal varias veces. Esto lo hacen para comprobar la coincidencia de las marcas y después de girar el eje. Solo entonces arranca el motor.

Características del procedimiento de sustitución de la correa de distribución

En un automóvil con un sistema DOHC, la correa de distribución se reemplaza de manera un poco diferente. El principio mismo de cambiar la pieza es similar al descrito anteriormente, sin embargo, el acceso es más difícil para tales máquinas, ya que hay cubiertas protectoras adheridas a los pernos.

En el proceso de alinear las marcas, vale la pena recordar que hay dos árboles de levas en el mecanismo, respectivamente, las marcas en ambos deben coincidir completamente.

Para tales autos, además derodillo guía, también hay un rodillo de apoyo. Sin embargo, a pesar de la presencia del segundo rodillo, la correa se enrolla detrás del rodillo loco con el tensor en el último giro.

Después de instalar la correa nueva, se comprueba el cumplimiento de las marcas.

Simultáneamente al reemplazo de la correa, también se cambian los rodillos, ya que su vida útil es la misma. También es recomendable verificar el estado de los cojinetes de la bomba de fluido para que después del procedimiento de instalación de nuevas piezas de distribución, la falla de la bomba no se convierta en una sorpresa desagradable.