El mecanismo de distribución de gas controla la entrada oportuna de carga de aire en los cilindros y la eliminación de los gases de escape de ellos; consta de válvulas con resortes, un árbol de levas con engranajes y piezas que transmiten el movimiento del eje a las válvulas
El cigüeñal hace girar el árbol de levas 1 a través de engranajes.
El saliente del árbol de levas levanta el empujador 2 junto con la varilla 4, el balancín 6 gira sobre el eje y baja la válvula 17, comprimiendo sus resortes 13 y 14.
A medida que el eje gira más, la protuberancia de la leva sale de debajo del empujador, la presión sobre la válvula se detiene y, bajo la acción de los resortes comprimidos, se eleva en el manguito, cerrando herméticamente el orificio en la culata.
Para un ciclo de trabajo de un motor de cuatro tiempos, es decir, para dos revoluciones del cigüeñal, las válvulas deben abrir y cerrar los orificios de la culata una sola vez. En este caso, el árbol de levas da una revolución.
La potencia del motor depende del llenado de los cilindros con una carga de aire fresco y del grado de purificación de los gases de escape.
Para que fluya más aire hacia los cilindros, la válvula de admisión se abre antes de tiempo, es decir, antes de que el pistón llegue a la m.t.
El llenado del cilindro comienza con la acción de succión del pistón y bajo la influencia de la presión de inercia en la tubería de admisión, que se crea como resultado de carreras repetidas con frecuencia.
La válvula de admisión se cierra con olvido, es decir, después de que el pistón llega al im. es decir, porque el aire sigue fluyendo hacia el interior del cilindro por inercia y la presión en el mismo es incluso inferior a la atmosférica.
La válvula de escape también se abre antes de tiempo, es decir, antes del final de la carrera de potencia, y algunos de los gases a baja presión son expulsados del cilindro.
Esto reduce la contrapresión de los gases que quedan en él, reduciendo la potencia necesaria para expulsarlos.
La válvula de escape se cierra con retraso, es decir, después de c. m.t., proporcionando una mejor limpieza de la cámara de combustión de los gases de escape.
En algún momento, ambas válvulas se abren ligeramente al mismo tiempo.
Se produce el llamado solapamiento de válvulas, en el que los gases que salen del cilindro ayudan a aspirar aire hacia el interior del cilindro, aumentando su llenado.
La duración de la posición abierta de las válvulas, expresada en grados de rotación del cigüeñal, se denomina sincronización de válvulas.
En la figura. La figura 1 muestra un diagrama de dichas fases, a partir del cual queda claro en qué posición del muñón de la biela con respecto a los puntos muertos se abren y cierran las válvulas.
El diagrama de fases lo proporciona la forma y la posición relativa de las levas del árbol de levas, así como un cierto espacio entre los vástagos de las válvulas y las puntas de los balancines.
El árbol de levas es impulsado desde el cigüeñal a través de los engranajes impulsores de las unidades. La instalación de los conjuntos y engranajes impulsores del árbol de levas se muestra en la Fig. 2.
Al final de cada marcha existen marcas o marcas “O”, cuya coincidencia se debe asegurar a la hora de montar el motor para asegurar una correcta sincronización de válvulas.
El árbol de levas está fabricado en acero, la superficie de trabajo de sus levas y muñones de cojinete está cementada y endurecida mediante corrientes de alta frecuencia.
El perfil de la leva no es el mismo para las válvulas de admisión y de escape.
El árbol de levas está instalado en la curvatura del bloque de cilindros sobre cinco cojinetes lisos, que son casquillos de acero rellenos de una aleación antifricción.
Hay un engranaje recto montado en el extremo trasero del árbol de levas.
El árbol de levas fija el movimiento axial con un rodamiento de soporte trasero instalado en la carcasa.
El cubo del engranaje descansa sobre los extremos de la carcasa por un lado, y el collar de empuje del muñón de soporte del eje trasero por el otro.
La carcasa del cojinete está fijada a la pared del bloque de cilindros con tres pernos.
Los empujadores de válvula son de acero, huecos, de tipo disco con una pieza guía cilíndrica.
Para mejorar el rendimiento del par de leva-empujador, el extremo de la placa de empuje está recubierto con hierro fundido blanqueado.
El extremo del empujador en contacto con la varilla termina en un casquillo esférico para apoyar el extremo inferior de la varilla.
Los taqués de válvula se instalan en guías atornilladas al bloque de cilindros.
Las varillas de empuje son huecas y tienen puntas presionadas.
La punta inferior tiene una superficie esférica convexa, la superior está realizada en forma de copa esférica para el tope del tornillo de ajuste del balancín.
Los balancines de válvula son palancas de doble brazo de acero forjado con casquillos de bronce prensados.
La punta del balancín de brazo largo está endurecida a una gran dureza. Para reducir la carrera del empujador y la varilla, así como para reducir las fuerzas de inercia, los balancines están hechos de brazos desiguales.
Se atornilla un tornillo de ajuste con una contratuerca en el brazo corto del balancín para establecer la holgura requerida entre el balancín y el extremo del vástago de la válvula.
Los balancines de las válvulas de admisión y escape están montados en voladizos sobre ejes integrales con los balancines.
Los postes se fijan con pasadores y se sujetan a la cabeza con pernos. El lubricante se introduce en cada balancín a través de un orificio en la cremallera.
Los cojinetes de los balancines son casquillos de bronce.
Las válvulas están hechas de acero resistente al calor. Cada cilindro tiene una válvula de admisión y una de escape.
Los vástagos de las válvulas se mezclan en casquillos guía de cermet prensados en la culata.
Para mejorar el rodaje, los vástagos de las válvulas se recubren con grafito antes del montaje.
Las varillas están lubricadas con aceite, que fluye desde la interfaz del balancín con los ejes y es rociado por los resortes de las válvulas.
Para llenar mejor los cilindros con aire fresco, el diámetro de la placa de la válvula de admisión es mayor que el diámetro de la placa de la válvula de escape.
Cada válvula tiene dos resortes helicoidales con un paso uniforme y contrabobinado, lo que proporciona una característica de alta resonancia del mecanismo de la válvula.
Diferentes sentidos de las espiras de los resortes exterior e interior, cuando uno de ellos se rompe, impide que sus espiras se interpongan entre las espiras del otro.
Los extremos inferiores del resorte descansan sobre la culata a través de una arandela de acero, y los extremos superiores descansan sobre la placa de empuje.
Este último descansa sobre un casquillo cónico, que está conectado al vástago de la válvula mediante dos tuercas cónicas.
La conexión desmontable entre el manguito y la placa tiene una ligera fricción durante el movimiento relativo, lo que permite que los resortes, cuando se comprimen, giren las válvulas con respecto a los asientos (ya que el resorte se tuerce un poco cuando se comprime).
Esto garantiza un desgaste uniforme de las superficies de trabajo y un calentamiento uniforme de las válvulas durante el funcionamiento.
Mantenimiento del mecanismo de distribución de gas
El trabajo principal durante el mantenimiento del cigüeñal y los mecanismos de distribución de gas es comprobar y, si es necesario, ajustar las holguras entre las válvulas y los balancines, así como escuchar el motor en marcha para detectar golpes y sustituir piezas desgastadas o rotas.
La holgura en el mecanismo de la válvula debe asegurar un ajuste perfecto de la válvula al asiento cuando la varilla se alarga debido al calentamiento y en el caso de que la cabeza se asiente en el asiento debido al desgaste de los chaflanes.
Analizamos el ajuste de las holguras de las válvulas en el artículo "Cómo ajustar las holguras de las válvulas Kamaz".
Durante el funcionamiento, el funcionamiento normal del mecanismo de distribución de gas puede verse alterado, ya que los gases calientes destruyen las superficies de asiento de las placas de las válvulas y sus asientos, y se depositan depósitos de carbón en las cabezas de las válvulas.
Esto provoca una violación del ajuste hermético de la válvula al asiento, lo que resulta en posibles fugas de gas y sobrecalentamiento de la válvula.
Las superficies de fricción de las piezas del mecanismo se desgastan gradualmente y el espacio entre las válvulas y los balancines se ve comprometido. Esto conduce a un cambio en la sincronización de válvulas.
El signo externo más notable de un mal funcionamiento del mecanismo son los golpes en la zona donde se encuentran las válvulas, los árboles de levas y el árbol de levas.
Durante el funcionamiento del motor, las piezas del mecanismo de manivela funcionan de manera confiable y no requieren mantenimiento periódico.
Como resultado de una violación de las reglas de funcionamiento o un montaje descuidado, es posible que se produzcan fallos de funcionamiento en el funcionamiento del mecanismo y (o) desgaste prematuro de sus piezas.
Un signo de mayor desgaste de las piezas del grupo cilindro-pistón o la aparición de anillos de pistón es un mayor consumo de aceite del cárter debido a residuos, gases de escape e intensos liberación de gases del respiradero.
El estado de los cojinetes del cigüeñal (holguras) se caracteriza por la presión del aceite en la línea principal.
Si cae, es necesario comprobar el estado de funcionamiento del manómetro, filtros, válvulas, bomba de aceite y tuberías de suministro.
Después de asegurarse de que los elementos enumerados estén en buenas condiciones, abra los cojinetes de bancada y de biela y determine el estado de las superficies de rozamiento de los muñones y camisas.
Los golpes durante el funcionamiento del motor se escuchan a diferentes velocidades del cigüeñal usando un lightoscopio.
El motivo de su aparición está determinado por algunos tonos característicos de golpes en las áreas correspondientes de su escucha.
