Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio.
Guía de Aprendizaje Ajuste de Motor de Sistema de Distribución Modulo: Ajsute de Motores Docente: Nicolás Acuña G.
Alumno: Curso:
Fecha:
Ajuste de Motores
Profesor Nicolás Acuña G.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Introducción
Constituye el sistema de distribución, el conjunto de órganos que posibilitan el llenado de carburante en los cilindros. Como se sabe, el carburante (mezcla aire – combustible en forma de vapor, realizada por el carburador), llega a los cilindros a través de unos conducciones de ancho diámetro, llamadas colectores de admisión, que desembocan en la parte superior de los cilindros o cámara de combustión.
Los colectores y las cámaras de combustión están talladas en la parte inferior de la culata, y es también en esta pieza metálica en la que se fijan los principales órganos de la distribución.
El paso de la mezcla a las cámaras está regulado por las válvulas, órganos principales de la distribución. Estas válvulas, de material muy resistente al calor, tienen forma de trompetilla, en la que en su parte más ancha es la que ajusta perfectamente en la culata, permitiendo un cierre absolutamente estanco. En esta posición de cierre se mantienen en la mayor parte del funcionamiento de los cuatro tiempos de cada cilindro. Dado que el ciclo completo de funcionamiento de un cilindro es de dos vueltas (360º + 360º ), una válvula permanece abierta únicamente unos 190º, manteniéndose el resto del tiempo en reposo, firmemente asentada por medio de los muelles dispuestos para tal fin.
Ahora en la actualidad este sistema evoluciona al mismo paso que toda la tecnología que tiene los vehículos, aplicando nuevas tecnologías de sistemas de distribución, tales como:
Emisiones Bajas: La combustión eficiente en el motor es la clave principal para reducir las emisiones de escape. Esto se logra con diferentes diseños de cámara de combustión.
Buena respuesta: El motor debe responder a los requerimientos del conductor, mientras este lo exija como por ejemplo distribución variable.
Silencioso: Debido a que el motor genera la fuerza de conducción mediante la combustión de la gasolina, no se pueden evitar el ruido ni la vibración. Por eso es importante prevenir que estos ruidos y vibraciones se transmitan al habitáculo de pasajeros.
Facilidad en el servicio: Como el motor es una parte mecánica del vehículo, es importante tener acceso a los principales componentes durante el proceso de servicio.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Sistema de Distribución Convencional
Es el conjunto de piezas y mecanismos destinados a controlar en la cámara de compresión la entrada de la mezcla gaseosa aire-combustible por el orificio o colectores de admisión, reguladas por las válvulas y la salida de gases quemados a través del conducto de escape. Es decir, aseguran, en el momento preciso, la apertura y el cierre de los orificios de admisión y de escape, y de ello dependerá el correcto funcionamiento del motor. Función: para provocar la chispa en el momento oportuno, un ruptor constituido por un juego de contactos (platinos) regula la llegada de la corriente a las bujías. Las distancias entre contactos están aseguradas por las aristas de la leva situada en el eje del distribuidor.
Componentes Generales del Sistema de Distribución
Piñones de la distribución (timing Gear)
Eje de levas (Camshaf)
Taques (Valve Lifter)
Varillas de empuje (Rocker push rod)
Conjunto de balancines (Rocker arm shaft Assembly)
Conjunto de válvulas (valve assembly)
Tapa de distribución (timing case cover)
Culata (Cylinder head)
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Piñón de Distribución
Tienen por finalidad recibir y transmitir el movimiento circular continuo del eje cigüeñal al eje de levas, en una relación de giro de 2:1 (se lee dos es a uno, y quiere decir que por dos vueltas que da el cigüeñal, eje de levas da una). Esta transmisión de movimiento circular puede ser en forma directa (piñón con piñón) o en forma indirecta (cadena, correa dentada o piñones intermediarios)
En los motores con eje de levas sobre la culata se usa correa de distribución, cadena o engranajes, debido a que el eje de levas esta alejado del cigüeñal. También es posible una combinación, por ejemplo, correa de distribución y cadena o correa de distribución y engranajes. El sistema típico de cadenas usa un tensor hidráulico. La cadena también puede usar guías para reducir el ruido y la vibración. Nótese que los tensores hidráulicos pueden también encontrarse en un sistema con correa de distribución. La correa dentada de distribución esta fabricada de fibra de vidrio o cable reforzado con goma sintética. Sus dientes ajustan con los de las poleas del cigüeñal y del eje de levas. Las correas de distribución son más silenciosas que las cadenas, pero generalmente necesitan tensión manual. Tienen una vida útil más corta que las cadenas. Necesitan reemplazo regular alrededor de 80.000 a 100.000 kilómetros.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Eje de Levas
El eje de levas conduce la apertura y cierre de la lumbrera de admisión para el ingreso de la mezcla de combustible a la cámara de combustión y la lumbrera de escape para expulsar los gases quemados. Comparado con el cigüeñal, el eje de levas gira con una relación de 2:1. Por lo tanto el eje de levas gira con la relación de una vuelta por cada dos vueltas del cigüeñal. La porción de extracción de la leva se llama la nariz de la leva. La altura se llama el alzamiento de la leva. El alzamiento significa que la leva levantará la válvula de manera que su estado de apertura está determinado por el diseño de la leva. El tiempo de apertura y cierre de las válvulas está determinado por el ángulo de operación, el ángulo desde el punto de inicio y el punto de término de la nariz. El cruce de válvulas juega un papel importante en las características de funcionamiento del motor. Un cruce muy pequeño suministra al motor un ralentí suave y un buen torque a baja velocidad, pero impide el desempeño del motor a altas velocidades. Un cruce de válvulas muy grande permite una excelente aspiración del motor a altas rpm, pero provoca un ralentí áspero y un pobre desempeño a bajas rpm. El eje de levas puede usarse además para impulsar el distribuidor, la bomba de aceite, la bomba de combustible o la bomba de vació (en los motores diesel). El eje de levas gira sobre cojinetes planos y se lubrica con el aceite del motor. Se usan dos tipos de diseño de eje de levas, conocido como el de tipo sólido o hueco.
Componentes del Eje de Levas
Levas o camones (2 por cilindros)
Piñón helicoidal
Puntos de apoyo o de pivoteo
Metales o cojinetes
Chaveta de posición del piñón de distribución
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Disposición de Eje de Levas
Disposición SV Un motor SV es un motor de 4 tiempos de válvulas laterales (SV = Side valves) es un sistema de distribución muy sencillo, el primero que se popularizó, y fue el más usado en los motores de gama más baja y media, hasta los años 50. Las válvulas están en el bloque, y las acciona directamente el árbol de levas.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Disposición OHV Un motor OHV (del inglés overhead valve, que significa "válvulas sobre la cabeza", apodado "motor varillero") En un sistema de válvulas sobre la culata o de varillas de empuje las válvulas están en la culata, pero el eje de levas esta en el bloque cerca del cigüeñal. Un alza válvulas o un impulsor está montado en la leva. A la medida que el lóbulo de la leva alcanza al alza válvulas, este se levanta y transfiere el movimiento a la varilla de empuje. Este entonces acciona un balancín que a su vez empuja la válvula para que se abra.
Disposición SOHC Un motor single overhead camshaft, que usa sólo un árbol de levas, es un tipo de motor de combustión interna que usa un árbol de levas , ubicados en la culata, para operar las válvulas de escape y admisión del motor.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Disposición DOHC Un motor double overhead camshaft o DOHC (en español "doble árbol de levas en cabeza") es un tipo de motor de combustión interna que usa dos árboles de levas, ubicados en la culata, para operar las válvulas de escape y admisión del motor. Algunas marcas de coches le dan el nombre de Twin Cam. La principal diferencia entre ambos tipos de motores es que, en el motor DOHC, se usa un árbol de levas para las válvulas de admisión y otro para las de escape; a diferencia de los motores SOHC, en donde el mismo árbol de levas maneja ambos tipos de válvulas.
Taques Tiene por finalidad proporcionar una superficie o área de mayor contacto entre las levas del eje y las alzas válvulas, impidiendo el desgaste prematuro de ambos componentes.
Existen dos tipos:
Taques mecánicos
Taques hidráulicos
Taques Mecánicos Se caracterizan por que están constituidos de una sola pieza. Y que en algunos casos contienen regulación. La apertura entre la punta de la válvula y el mecanismo de válvulas se llama holgura de válvula o juego de válvulas. Este debe mantenerse cuando la leva no esta aplicando presión para abrir la válvula. Este puede ajustarse con un tornillo y una contratuerca en el balancín o mediante el uso de láminas. Este ajuste debe realizarse regularmente.
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Taque Hidráulico Muchos motores actuales usan alza válvulas hidráulicos. Su finalidad es conseguir un funcionamiento silencioso del motor y eliminar la necesidad de ajuste de holgura de las válvulas. Cuando el motor está funcionando, se suministra aceite a presión desde el sistema de lubricación del motor al impulsor. El aceite es asistido por la tensión de un resorte para mantener la tolerancia en cero, pero mediante un sistema de válvulas este es atrapado en el impulsor cuando el eje de levas lo levanta. Debido a que el aceite no se comprime, el impulsor actúa como un alza válvulas sólido. Cuando la válvula está cerrada, parte del aceite se pierde durante el periodo previo al próximo levantamiento, y de esta forma se mantiene la tolerancia de la válvula en cero. Los impulsores hidráulicos de válvulas generalmente usan balancines estampados o forjados de lámina metálica o de aluminio fundido.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Alza Valvula Tiene la finalidad de recibir el movimiento rectilíneo alternativo de los taques y transmitírselos al conjunto de balancines. Generalmente los alza válvulas para los taques hidráulicos son perforados a través de todo el vástago, para permitir el paso del aceite hacia las cazoletas o balancines.
Conjunto Balancines Tiene por finalidad recibir el movimiento rectilíneo ascendente de los alza válvulas, transformándolo en un movimiento descendente, que permite abrir las válvulas al vencer la tensión de sus resortes, dependiendo los tipos de taques. Los balancines transmiten el movimiento a las válvulas. El balancín se mueve hacia arriba y abajo usando un mecanismo de balanceo. Algunos balancines están hechos de hierro fundido o de aleación de aluminio. Otros son de acero estampado.
Existen de 2 tipos:
Del tipo eje de balancín
De cazoleta.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Conjunto de Válvulas Admisión y Escape
Los motores de 4 tiempos de gasolina y diésel usan válvulas que están ubicadas en la culata. Las válvulas de admisión permiten el paso solamente de aire o de una mezcla de Aire/Combustible, de manera que ellas funcionan a temperaturas mucho menores que las válvulas de escape. Son generalmente más grandes que las válvulas de escape debido a que la presión que fuerza la carga del cilindro es mucho menor que la presión que fuerza los gases de escape fuera del cilindro. Los distintos tipos de motores usan diferentes combinaciones de válvulas.
Tener más de una válvula de admisión suministra una mejor respiración. Una válvula adicional de admisión permite conductos de admisión más grandes y un flujo con mayor libertad en el cilindro, de modo que el motor recibe una mejor carga. De manera similar, dos válvulas de escape significan que el cilindro puede ser diseñado con lumbreras de escape más grandes, lo que permite un mejor flujo de gases de escape fuera del cilindro. Las válvulas experimentan una enorme tensión aún en condiciones normales. Se usan varios tratamientos superficiales para ayudar a la válvula a resistir el desgaste, el quemado y la corrosión. Las válvulas de admisión están fabricadas de acero aleado con cromo o silicio para hacerlas más resistentes a la corrosión, y con manganeso y níquel para mejorar su resistencia.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Las válvulas de escapes están fabricadas de aleación en base a níquel. Una válvula de movimiento vertical tiene dos partes principales, el vástago y la cabeza. Esta se ajusta a una lumbrera en la culata. Su cara produce un sello hermético de gas contra el asiento. Durante el funcionamiento, la culata cerca de la cara de la válvula transfiere calor al asiento. Parte de este calor es conducido al vástago de la válvula. El vástago transfiere el calor a la guía, de manera que el vástago es la parte más fría de la válvula. El asiento de la válvula y la guía también son enfriadas mediante el refrigerante en pasajes alrededor de las lumbreras de la válvula. A medida que la válvula abre y cierra, tiene una tendencia natural a girar, muy gradualmente, de manera que permanece asentada en una nueva ubicación.
Las válvulas de admisión por lo general es más grande en la parte de la cabeza, en cambio la válvula de escape es igual o más pequeña, pero más robusta, más resistente a las altas temperaturas y corrosión de los gases combustión.
Partes Constituidas de una Válvula
1-Cabeza 2-Margen 3-Cara 4-Cuello 5-Vástago 6-Ranuras 7-Cola
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Tapa de Distribución Tiene por finalidad cubrir o tapar los piñones de distribución. Existiendo básicamente 2 tipos.
Para piñones intermediarios o cadena Es que esta tapa debe llevar una empaquetadura y un retén que evita que el aceite que los lubrica salga al exterior.
Para correa dentada: Donde la tapa es de plástico; más que nada es para proteger al propietario o usuario al apoyarse, cuando el motor esté funcionando.
Correa de Distribución
En los motores actuales, es tendencia generalizada montar el árbol de levas en la culata, por lo que el accionamiento de la distribución se hace con cadenas o correas de gran longitud, con el desarrollo de nuevos materiales se han sustituido las cadenas metálicas por correas dentadas de caucho sintético y fibra de vidrio (neopreno), que tienen la característica de ser flexibles para adaptarse a las poleas de arrastre y por otra parte no se estiran ni se alteran sus dimensiones. También tienen la ventaja de tener un funcionamiento muy silencioso, son más ligeras y más fácil de reemplazar. La correa de distribución además de transmitir movimiento al árbol de levas, mueve también dependiendo de los motores: la bomba de agua, la bomba de inyección en caso de que el motor sea Diésel.
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Estructura Estas correas tienen una estructura compleja (figura inferior), se fabrican de vitrofibra o con alma de acero laminado trenzado (cuerdas longitudinales), recubierto con caucho sintético o neopreno, que es resistente al desgaste. El dorso de la correa (parte exterior) protege las cuerdas de tracción y se fabrica de un material (Como el policloropreno) resistente a la abrasión y acciones de agentes externos, como el aceite.
Los dientes, que pueden ser redondeados o trapezoidales, están moldeados en la pieza para obtener una tolerancia menor que la normal y tener un revestimiento muy resistente que proporcione una larga vida de funcionamiento a la correa. Esta combinación de diseño y construcción da como resultado una correa que se estira poco con el uso, no requiere lubricación y tiene un coste de fabricación relativamente bajo, tiene un funcionamiento casi silencioso y una eficiencia de trabajo muy alta.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Mantenimiento y sustitución
Las correas de distribución no requieren mantenimiento (no necesitan retensarse). Debido a las altas temperaturas en el vano motor y a la constante flexión con fuerzas alternativas, experimentan una alta solicitación, envejecimiento y un desgaste continuo. Su estado debería comprobarse de forma preventiva en el marco de inspecciones según lo especificado por el fabricante del vehículo. De este modo es posible detectar irregularidades a tiempo. Si la correa de distribución se rompe con el motor en marcha, las válvulas y los émbolos del motor pueden colisionar violentamente entre sí. En muchos casos, esto provoca daños graves al motor. Para evitarlo es necesario sustituirlas en las siguientes circunstancias: 1 > Se ha alcanzado el kilometraje máximo Los intervalos de chequeo y cambio de una correa de distribución son especificados por el fabricante del automóvil. Una sustitución se realiza después de un kilometraje comprendido entre 40.000 y 240.000 km. Los intervalos dependen de la combinación de tipo de correa, variante de motor y modelo de vehículo. Por tanto, las mismas correas y motores en diferentes modelos pueden tener también intervalos de cambio distintos, motivados, p. ej., por diferentes posiciones de montaje o por distintas multiplicaciones de engranajes y encapsulados del motor. Siempre que el fabricante del vehículo no indique lo contrario, recomendamos una sustitución después de un periodo máximo de siete años. El funcionamiento de una correa antigua deja de estar garantizado a causa del envejecimiento natural del material. 2 > La correa está dañada/desgastada Las correas dañadas y/o desgastadas deben sustituirse. No obstante, subsane primero las causas. Para el diagnóstico le será de ayuda esta tabla. Como es lógico, las correas de distribución dañadas como consecuencia de una manipulación incorrecta nunca deben montarse ni ponerse en funcionamiento.
Sustitución de servicio Cuando se recomienda un intervalo de sustitución por el fabricante del vehículo, este dato aparece como un intervalo de kilometraje o de tiempo en el recuadro correspondiente al intervalo de sustitución recomendado de cada página referente al modelo. Es indispensable observar estos intervalos estrictamente para evitar la posibilidad de fallo de la correa y de daños indirectos costosos del motor.
NOTA: La referencia a un intervalo de sustitución recomendado especial, más corto, para vehículos que se usan en condiciones duras o adversas, alude a los siguientes tipos de utilización:
Trabajo de taxi.
Uso permanente en entregas puerta a puerta.
Trayectos cortos frecuentes con el motor frío a bajas temperaturas.
Utilización en países cálidos con temperaturas que sobrepasan a menudo los 30°C.
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Utilización en países fríos con temperaturas a menudo por debajo de -15°C.
Utilización en países con ambientes polvorientos.
Arrastre de un remolque o caravana.
Conducción continuada a velocidades elevadas.
Uso de carburante o aceite de baja calidad.
Si no se indica un intervalo de sustitución recomendado por el fabricante, no significa que se puede ignorar la correa o que va a durar indefinidamente. Las correas se deben inspeccionar a intervalos periódicos y reemplazarse siempre y cuando se sospeche de su estado.
Contaminación Durante el uso, la correa está protegida de la contaminación del aceite y el agua por una tapa, pero si se produce una avería en la junta de estanqueidad o en el flexible, es posible que la correa se dañe y en ese caso, ha de reemplazarse por otra. No debe permitirse que la correa entre en contacto con la gasolina, el agua o el aceite y bajo ningún concepto debe emplearse cualquier tipo de solvente para limpiarla. Si hay alguna duda respecto al estado de la correa, ésta debe sustituirse, ya que el bajo coste de su sustitución, en comparación con el daño que puede ocasionarse en el motor como resultado de un fallo de la correa, hace que ésta sea una precaución sensata.
Inspección Durante cada servicio, y siempre que se retire la correa de distribución, es preciso inspeccionarla cuidadosamente para ver que no haya desgaste o daño, incluso mínimo, que pueda provocar una avería costosa.
Agrietamiento desprendimiento La avería es visible en forma de agrietamiento o desprendimiento de fibras en la superficie exterior de la correa (figura siguiente), posiblemente provocada por depósitos en el rodillo tensor o alguna vez por el agarrotamiento del tensor. Ha de investigarse toda avería para averiguar las posibles causas que la han provocado antes de montar una nueva correa.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Dientes rotos Debe comprobarse que los dientes no presenten señales de agrietamiento u otro fallo cualquiera, asimismo han de examinarse los lados de la correa para ver si presentan desgaste o que pueda indicar que los piñones sobre los que funciona no están alineados. El agrietamiento o el daño de los dientes puede indicar que el árbol de levas o uno de los mecanismos subordinados, tales como la bomba de agua, que sean accionados por la correa, han quedado bloqueados, incluso sólo brevemente. Por tanto es necesario revisarlos antes de reemplazar la correa.
Desgaste lateral y rotura También es necesario revisar los dientes de los piñones y limpiarlos únicamente con un cepillo suave. No debe emplearse un cepillo de alambre, ni ningún otro tipo de raspador metálico. Si hay polvo o suciedad incrustada en los ángulos de los dientes, pueden eliminarse cuidadosamente con un raspador de madera suave.
Limpieza Nunca deben emplearse solventes para limpiar los depósitos de aceite de la superficie de la correa, y si hay alguna duda sobre su buena condición, debe reemplazarse. La limpieza de la correa debe realizarse con mucho cuidado utilizando un cepillo seco de cerdas suaves, como un cepillo de dientes. La correa debe colocarse sobre una superficie lisa y ha de procurarse no torcerla o aplastarla.
Nota: por ninguna razón debe volverse al revés el interior de la correa para limpiarla o examinarla. El maltrato de la correa puede provocar una rotura prematura. Si se doblan en exceso, se pueden romper. No hay que deformarlas mas de 90º. Tampoco hay que enrrollarlas no colgarlas durante su almacenamiento.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Montaje
Al montar una correa ha de soltarse el tensor y deslizarse la correa en su sitio.
Quizás sea necesario estirar ligeramente la correa sobre el primer piñón, asegurándose de que las marcas de reglaje coincidan.
Por ningún motivo debe aplicarse ningún tipo de palanca para forzar la correa para que entre en su sitio. Una vez instalada, siempre debe hacerse girar el motor en la dirección de rotación normal (salvo en casos especiales, indicados en el manual), nunca girarlo en sentido contrario, ya que la correa se deslizaría y la distribución "saltaría" bruscamente.
En cada etapa de la instalación de la correa, comprobar cuidadosamente que las marcas de reglaje estén alineadas correctamente.
Algunas correas tienen marcas de reglaje identificadas que coincidirán con las marcas de los piñones (7). Estas marcas pueden utilizarse conjuntamente con otras marcas de reglaje en las piezas y piñones del motor, o pueden utilizarse solas como marcas de referencia del reglaje. Una vez más, deben seguirse las instrucciones específicas de montaje. No emplear nunca la correa para bloquear los piñones de árbol de levas al quitar los tornillos de fijación del piñón, ya que esto dañaría los dientes de la correa.
Emplear una herramienta de sujeción para el piñón, o los hexágonos o salientes que vienen en algunos árboles de levas con este fin.
Deben cumplirse los intervalos de revisión o sustitución recomendados para la correa.
Algunos fabricantes especifican el sentido de uso para la correa, el sentido en que debe colocarse se identificará mediante flechas en la superficie externa (figura inferior) que deben respetarse estrictamente. Si por alguna razón se desmonta una correa que ha de volver a utilizarse, debe marcarse el sentido de la rotación con tiza, para que sirva como referencia al volver a instalarla.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Intervalos de sustitución de la correa de distribución La información relativa a los intervalos de sustitución de la correa de distribución no es parte fundamental de los contenidos y fines principales de este manual, pero se ha incluido a modo de guía para los talleres y como información que es aconsejable que conozcan los clientes. En la medida de lo posible, los intervalos recomendados se han establecido a partir de la información facilitada por los fabricantes; en las raras. Excepciones en que no se cuente con las recomendaciones del fabricante, la decisión de sustituir la correa se debe basar en la evidencia consiguiente a un examen en profundidad del estado de la misma.
Aparte del estado de la correa a simple vista, que se a explicado anteriormente, existe una serie de factores que se deben tener en cuenta al comprobar las correas de distribución.
Si se trata de una correa original o de recambio.
Cuándo se sustituyó por última vez y si se hizo al kilometraje correcto.
Si se conoce o no el historial del vehículo.
Si el vehículo ha estado funcionando en condiciones arduas que podrían hacer necesario acortar los intervalos de sustitución.
Si el resto de los componentes del árbol de levas, tales como el tensor, las poleas y otros componentes auxiliares conducidos por la correa, como puede ser la bomba de agua, están en buen estado, de forma que no afecten a la vida útil de la correa de recambio.
Si el estado de la correa parece ser correcto, ¿puede estar seguro de que no fallará antes de que se deba realizar la próxima comprobación o revisión?
En caso de fallo de la correa, el coste de la reparación de los daños ocasionados como consecuencia podría ser bastante elevado.
El coste del reemplazo de la correa como parte de una rutina de servicio podría suponer sólo un 510% del coste de la reparación posterior al fallo de la correa. Asegúrese de que el cliente sea consciente de las posibles consecuencias.
En caso de duda acerca del estado de la correa, REEMPLÁCELA.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Precauciones especiales
Avería del motor - cuando se especifica que el motor se dañaría si la correa presentara un fallo, cabe la posibilidad de que por casualidad esto no llegue a ocurrir, por lo tanto, comprobar las compresiones antes de retirar la culata del cilindro.
Antes de desconectar el cable de masa de la batería, comprobar si el vehículo tiene montada una radio codificada. Si la tiene, asegurarse de que el propietario tenga constancia del código o que el aparato esté conectado a una fuente de alimentación auxiliar.
Antes de comenzar el trabajo, desconectar siempre la conexión a masa de la batería.
Retirar las bujías (motores de gasolina) o las bujías incandescentes (motores diésel) para girar el motor con facilidad.
Girar siempre el motor en el sentido de rotación normal (hacia la derecha) - a menos que se especifique lo contrario).
No girar el árbol de levas ni el cigüeñal ni la bomba de inyección diésel una vez que se ha retirado la correa dentada (a menos que se especifique lo contrario).
NO utilizar las chavetas de reglaje para enclavar el motor cuando se afloje o apriete el/los tornillo(s) de la polea del cigüeñal.
NO apartar el cigüeñal del árbol de levas u otros piñones mediante la correa de distribución.
NO utilizar líquidos limpiadores sobre las correas, piñones o rodillos.
Asegurarse de que la correa de repuesto tenga un perfil de dientes correcto. Los tipos distintos NO son intercambiables.
NO torcer la correa de manera forzada, volver del revés o doblarla con un radio inferior a 25 mm.
Comprobar la alineación de la polea.
Comprobar el funcionamiento libre de los mecanismos anexos tales como la bomba de agua, la bomba de aceite y el eje equilibrador.
Comprobar el funcionamiento libre del rodillo tensor y del rodillo guía.
Antes de desmontarla, marcar siempre la correa con la dirección de funcionamiento.
Siempre volver a colocar una correa usada de modo que conserve la dirección original de su funcionamiento.
NO apalancar o forzar la correa en sus piñones.
Comprobar siempre el reglaje de la bomba de inyección diésel después de reemplazar la correa, (esto siempre se hace, depende del mecánico)
Respetar todos los pares de apriete.
Comprobar el reglaje del encendido después de reemplazar la correa (esto siempre se hace, depende del mecánico).
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Problema
Correa de distribución agrietada
Desgaste de bordes
Desgaste del tejido en el puente
Desgaste en los flancos de los dientes, fisuras en la base y cizallamiento de dientes
Los dientes y el tejido se sueltan de la subestructura
Pistas de marcha en el lado de los dientes
Dientes cizallados periódicamente en forma de onda
Ejemplo de fallo típico
Grietas en el dorso
Daño en el dorso de la correa
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Culata Tipos y construcción La culata esta apernada a la parte superior del bloque de cilindros donde forma la parte superior de la cámara de combustión. Los motores en línea tienen solo una culata para todos los cilindros. Los motores con cilindros en V u horizontalmente opuestos tienen culatas separadas para cada banco de cilindros. Tal como el bloque del motor, la culata puede ser fabricada en hierro fundido, o aleación de aluminio. Una culata hecha de aleación de aluminio es más liviana que la de hierro fundido. El aluminio además conduce al calor en forma más rápida que el hierro. La culata contiene muchas partes de la cámara de combustión tales como las válvulas, bujías o inyectores. Internamente, la culata tiene conductos para que la mezcla de aire combustible ingrese al cilindro a través de las válvulas de admisión desde el múltiple, y para la salida de los gases quemados a través de las válvulas de escape hacia el múltiple de escape, y para que el refrigerante enfríe la culata y el motor. Las culatas están diseñadas para ayudar a mejorar el torbellino o turbulencia de la mezcla Aire/Combustible, y prevenir la formación de gotas en la superficie de la cámara de combustión o de las paredes del cilindro. Cuando la mezcla Aire/Combustible es comprimida entre el pistón y la parte plana de la culata, esto produce lo que se conoce como “chapoteo”. Lo que significa, comprimir los gases para aumentar su velocidad y turbulencia.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. En los motores a gasolina, los diseños de cámara de combustión más comunes son:
Hemisférica Pentr-roof.
Tipo Tina
Tipo Cuña.
Una cámara de combustión hemisférica o pentr-roof tiene la válvula de admisión a un lado de la cámara y la válvula de escape al otro lado. Esto suministra un flujo cruzado. La mezcla de Aire/Combustible entra en un lado, y los gases de escape salen por el otro. Al posicionar las válvulas de esta forma permiten un techo para válvulas y lumbreras relativamente grandes. Con la bujía en el centro del hemisferio, el frente de llama tiene menos distancia por recorrer que en otros diseños similares, lo que resulta en una combustión rápida y efectiva. Este diseño es común en una gran cantidad de vehículos de pasajeros. La cámara de combustión del tipo tina es de perfil oval, como una tina de baño invertida. Las válvulas están montadas verticalmente y una al lado de la otra, permitiendo un funcionamiento muy simple. La bujía está expuesta en un lado, lo que produce un frente de llama corto. Las cámaras de combustión de tipo cuña disminuyen desde la bujía que está en el lado más ancho del perfil. Las válvulas están en línea e inclinadas desde la vertical. Este diseño usualmente tiene un área de superficie menor que los otros, con menos área donde puedan condensarse gotas de combustible. Menos combustible queda sin quemar después de la combustión lo que reduce las emisiones de escape de hidrocarburos. Las cámaras de combustión diésel vienen son de 2 tipos principales. Inyección directa e inyección indirecta. Ambas están diseñadas para producir turbulencia, lo que ayuda al aire comprimido y al combustible inyectado a mezclarse de la mejor forma. Los motores que usan inyección directa tienen culatas con una cara plana. La cámara de combustión está en la cabeza del pistón. En la inyección indirecta, el pistón es casi plano, o tiene una pequeña cavidad. La cámara de combustión principal está entre la culata y la cabeza del pistón, pero una cámara pequeña, separada se encuentra en la culata. El combustible es inyectado en esta pequeña cámara que puede tener varios diseños. La cámara de torbellino esférica está conectada a la cámara principal mediante un conducto angulado. Durante la compresión, el perfil esférico produce el torbellino de aire en la cámara. Esto ayuda a mejorar la formación de la mezcla de Aire/Combustible, logrando una mejor combustión.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Junta y empaquetadura
Las juntas forman un sello al ser comprimidas entre las partes estacionarias donde pudieran pasar líquidos o gases. Muchas juntas están fabricadas para ser utilizadas una sola vez. Ellas pueden estar construidas de materiales suaves como corcho, goma, nitrilo, papel, materiales resistentes al calor o grafito: o también pueden estar fabricadas de aleaciones suaves y metales como el bronce, cobre, aluminio o láminas de acero suave. Algunos materiales pueden ser usados individualmente o en algunos casos combinados para producir el material funcional requerido. La elección del material y el diseño a usar depende del elemento a sellar, la presión, temperatura y los materiales y las superficies de unión que serán selladas. Las juntas de culata sellan y contienen la presión de la combustión dentro del motor, entre la culata y el bloque. Las juntas de culata modernas se construyen para resistir altas temperaturas y la detonación del motor. Algunas juntas de culatas modernas para alta temperatura son llamadas, en esencia, “anisotropicas”. Esto significa que la junta esta diseñado para conducir el calor lateralmente y para transferir el calor desde el motor al refrigerante en forma más rápida. Están construidas normalmente con un núcleo de acero. Materiales especiales de contacto se adhieren a ambos lados del núcleo de la junta para suministrar un sellado total bajo variadas condiciones de torque. Algunos sellos de culata también incorporan anillos corta fuego de acero inoxidable para ayudar a contener el calor y la presión dentro del cilindro. Adicionalmente, muchas juntas de culata agregan una base de silicona en la cubierta exterior en ambos lados del material laminado para suministrar una capacidad de sellado en frío durante el arranque y el calentamiento. Las juntas de culata también sellan los pasajes de aceite y controlan el flujo del refrigerante entre el bloque de cilindros y la culata y están provistas de molduras o anillos para prevenir la filtración y la corrosión.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Algunos materiales están diseñados para dilatarse en la superficie aplicada y aumentar la capacidad de sellado. Por ejemplo, cuando el aceite dentro de la tapa de válvulas penetra al borde del material de la junta, está diseñado para dilatarse aproximadamente 30%. Este efecto de dilatación aumenta la presión de sellado entre las superficies de la culata y la tapa de válvulas, y ayuda a sellar potenciales filtraciones. Las juntas alrededor de un elemento rotatorio podrían rápidamente gastarse y filtrar. Para sellar estas partes, se necesitan los sellos de aceite. El ampliamente usado es el sello de aceite dinámico del tipo labio. Este tiene un labio de goma de perfil dinámico que permanece en contacto con el eje a sellar mediante la acción de un resorte espiral circular. Un principio de sellado similar se utiliza para sellar la guía de válvula, impidiendo el ingreso de aceite a la cámara de combustión. Los ejes rotatorios o deslizantes también pueden ser sellados mediante anillos “O”, pero generalmente no son tan durables como los sellos de labio. Se usan varios materiales en la construcción de los sellos de aceite modernos, algunos son impregnados con cubiertas de materiales especiales que están diseñados para aumentar su capacidad de sellado en ejes gastados. Como regla general, los sellos de aceite deben ser reemplazados cuando un componente es desmontado.
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Relación de Compresión (RC) Es la relación que existe entre el volumen de la cámara de combustión (v) y el volumen del cilindro (V), es decir cuántas veces el volumen menor (cámara de combustión) cabe en el volumen mayor (volumen del cilindro que es igual a Cu).
Y se define como la relación que existe entre la capacidad total de aspiración del pistón en el cilindro PMS a PMI entre la carrera de admisión y el volumen a que es reducido en la cámara de combustión cuándo el pistón sube a PMI a PMS en la carrera de compresión. La unidad de medida es (X:1), dando a entender que todo lo aspirado queda reducido en un solo espacio en la cámara de combustión o compresión cuando el pistón sube a PMI a PMS.
RC= v+V v
Ejemplo ejercicio de relacion de compresion
Diametro del Cilindro Carrera del Cilindro Z V Cu CT Rc
73mm 59mm 4 cil. 30,85cc ? ? ?
RC= v+V v
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Volumen de la cámara de combustión Conociendo el diámetro del cilindro, carrera del pistón y la relación de compresión de un motor, se puede conocer el volumen de la cámara de combustión median un despeje algebraico.
V= Cu Rc-1
Ejemplo del Ejercicio de volumen de la cámara de combustión Diametro del Cilindro Carrera del Cilindro Z Rc V Cu CT
80mm 72,8mm 4 cil. 8,7:1 ? ? ?
V= Cu Rc-1
Ejercicio Nº1 Diametro del Cilindro Carrera del Cilindro Z Rc V Cu CT
80mm 80mm 4 cil. 8,8:1 ? ? ?
V= Cu Rc-1
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Fallas y Averías del sistema de distribución Causa ➀ Elementos extraños en la transmisión ➁ Acción de medios extraños ➂ Pretensión excesiva ➃ Doblado de la correa antes/durante el montaje
➀ No existe paralelismo de poleas: la correa se mueve contra la polea guía ➁ Ruedas desplazadas axialmente: la correa de distribución no puede moverse alineada ➂ La polea guía de un rodillo tiene un punto defectuoso ➃ Juego de cojinetes de componentes ➀ Tensión ajustada excesiva ➁ Polea de correa desgastada ➀ Tensión excesiva/insuficiente ➁ Elementos extraños en la transmisión ➂ Polea de correa o rodillo tensor duros
➀ Hinchamiento de la mezcla de elastómero y desprendimiento de la vulcanización debido a la acción química de sustancias de servicio ➀ Elementos extraños en la transmisión ➁ Puntos defectuosos en el dentado de la polea de correa causados por elementos extraños o herramientas durante el montaje ➂ Correa de distribución dañada antes/durante el montaje.
➀ El espacio entre dientes de correa y polea no coincide ➀ Temperatura del entorno excesiva/insuficiente ➁ Acción de medios extraños ➂ Calentamiento excesivo del dorso de la correa debido a un rodillo trasero bloqueado/duro ➃ Vida útil superada ➀ Rodillos traseros bloqueados, cubierta de plástico fundida ➁ Contacto de la correa de distribución con elementos extraños, p. ej.: cubierta de la correa de distribución, tornillos, bordes, etc. ➀ Tensión excesiva: La correa emite pitidos, sonidos ululantes ➁ Tensión insuficiente: La correa golpea contra la cubierta ➂ Ruidos a causa de rodillos/bomba de agua desgastados/defectuosos ➃ Las poleas no están alineadas
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Solución ➀ Eliminar los elementos extraños, comprobar si los componentes están dañados y en caso necesario sustituirlos, cambiar la correa ➁ Subsanar las eventuales fugas, limpiar las poleas, cambiar la correa ➂ Cambiar la correa, ajustar correctamente la tensión ➃ Cambiar la correa y montarla correctamente ➀ ➁ Controlar la transmisión, alinear las poleas desalineadas y en caso necesario sustituirlas, cambiar la correa. ➂ ➃ Sustituir el rodillo de inversión/tensor, cambiar la correa
➀ Cambiar la correa, ajustar correctamente la tensión. ➁ Sustituir la polea ➀ Cambiar la correa, ajustar correctamente la tensión ➁ Eliminar los elementos extraños, comprobar si los componentes están dañados y en caso necesario sustituirlos, cambiar la correa ➂ Determinar la causa (p. ej., cojinete defectuoso), obtener ayuda, cambiar la correa ➀ Hinchamiento de la mezcla de elastómero y desprendimiento de la vulcanización debido a la acción química de sustancias de servicio ➀ Eliminar los elementos extraños, comprobar si los componentes están dañados y en caso necesario sustituirlos, cambiar la correa. ➁ Sustituir la polea de correa, cambiar la correa, montarla correctamente ➂ Cambiar la correa y montarla correctamente. ➀ Comprobar el espacio entre dientes de la correa en todas las poleas ➀ Subsanar la causa, cambiar la correa ➁ Subsanar las fugas, limpiar la polea, cambiar la correa ➂ Cambiar el rodillo y la correa, prestar atención a la correcta movilidad ➃ Cambiar la correa ➀ Cambiar el rodillo y la correa, prestar atención a la correcta movilidad del rodillo (p. ej., mediante una cobertura de la correa de distribución correctamente asentada) ➁ Cambiar la correa. Garantizar que ningún elemento extraño toque la correa de distribución ➀ ➁ Ajustar correctamente la tensión ➂ Sustituir los componentes defectuosos, cambiar la correa ➃ Alinear las poleas y los rodillos y en caso necesario sustituirlos, cambiar la correa
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. Cambios de Correa de distribución • Desconecte el cable de tierra de la batería. • Retire todas las correas de transmisión, poleas o tubos que pudieran dificultar la separación de la protección de la correa de distribución. • Separe la protección situada encima de la correa de distribución. • Gire el árbol de manivela en el sentido de marcha del motor hasta el punto muerto superior. Alinee el marcaje situado en la carcasa motor con el marcaje situado en el amortiguador del árbol de manivela y del árbol de leva. (1)
• Afloje el tornillo de graduación del tensor. • Aleje el tensor de la correa de distribución y vuelva a atornillar el tensor. (2)
•Retire la correa de distribución. • Someta el tensor interior, tensores exteriores lisos y poleas de transmisión a una revisión sobre posibles desgastes y daños, y cámbielos en caso necesario. (3)
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio.
• Ajuste todos los marcajes a las alineaciones correspondientes. • Coloque la nueva correa de distribución en las poleas. • Afloje el tornillo de graduación del tensor, para que éste se pueda mover de nuevo hacia la correa de distribución. • Coloque el tensor con cuidado en la posición definitiva (tenga en cuenta la fuerza elástica). En caso de un tensor no automático, tense la correa de distribución con el correspondiente medidor de tensión, según las instrucciones del fabricante del automóvil. (4)
• Controle las alineaciones de los marcajes. • Mueva el árbol de manivela por al menos dos rotaciones en el sentido de marcha del motor para garantizar la tensión óptima de la correa de distribución a través del tensor. • Una vez más controle las alineaciones de los marcajes. • Ajuste el tensor hasta su posición señalada y apriete los tornillos con el par motor señalado. (5)
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio.
• Coloque la protección de la correa de distribución así como todas las correas de transmisión, poleas y tubos retirados en su sitio original. • Conecte de nuevo el cable de tierra a la batería. • Arranque el motor. • En caso necesario realice los ajustes oportunos. • Destruya o recicle de forma adecuada la correa reemplazada.
Consejos de Seguridad • Utilice para el montaje obligatoriamente, si las instrucciones así lo indican, herramientas especiales !Coloque la correa con la mano, sin forzarla. Las correas de distribución nunca deben ser montadas en las poleas de manera forzada o empleando destornilladores porque se puede dañar el armazón! (6)
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Dpto. Mecánica Automotriz Ajuste de Motor 3º Medio. • No someta nunca los componentes del propulsor de mando a un tratamiento con disolventes corrosivos. (7)
• Proteja la correa del aceite lubricante y otros productos químicos! • En todos los casos preste atención a las indicaciones de montaje de los fabricantes de automóviles! Se pueden encontrar p.ej. en el manual ‘Autodata’ – Cambio de la correa de distribución. • En el envase encontrará además de la correa un adhesivo ‘Cambio de la correa de distribución’. Rellene el mismo cuidadosamente y adhiéralo visiblemente en la carcasa motor. • No importa qué componentes están defectuosos – si el tensor, la polea de inversión o la polea guía – en cualquier caso se ha de reemplazar el conjunto de componentes!
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